Rendgenski opservatorij XRISM tijekom približno 16 sati pratio je kako plin iz zvjezdanog vjetra pada na neutronsku zvijezdu u sustavu GX 301-2. Promjene u rendgenskom spektru željeza pokazale su da se način dotoka mijenjao tijekom opažanja. Time su astronomi dobili izravan spektroskopski dokaz da materijal pristiže na neutronsku zvijezdu.
GX 301-2 nalazi se oko 13.000 svjetlosnih godina od Zemlje. Sustav čine neutronska zvijezda, izrazito gust ostatak nekadašnje masivne zvijezde, i njezina velika pratilja Wray 977. Ta zvijezda neprestano izbacuje plin u okolni prostor. Dio tog zvjezdanog vjetra gravitacija neutronske zvijezde privlači i zagrijava, zbog čega sustav postaje snažan izvor rendgenskog zračenja. Opažanje je zabilježeno tijekom rendgenskog bljeska.
Promjene spektra pratile su gibanje plina
Instrument Resolve na opservatoriju XRISM razdvaja rendgensko zračenje prema energiji. Istraživači su pratili spektralne linije željeza: na početku opažanja bile su apsorpcijske, a prema kraju su prevladale emisijske linije. Između tih faza zabilježena je mješavina obiju vrsta signala.
Apsorpcijske linije nastaju kada plin između izvora i promatrača upije dio zračenja određene energije. Emisijske linije bilježe zračenje koje sam plin odašilje. Njihova promjena tijekom opažanja zato astronomima pruža trag o položaju i gibanju materijala, a ne samo o tome koliko je sustav u tom trenutku sjajan.
Takva promjena upućuje na to da se plin najprije kretao pretežno prema neutronskoj zvijezdi, a zatim i poprečno u odnosu na pravac promatranja. Autori smatraju da se tijekom bljeska mijenjala geometrija dotoka i da se oko zvijezde možda nakratko oblikovao disk od plina. Disk nije izravno snimljen; riječ je o tumačenju promjena u spektru.
Rezultati su objavljeni u časopisu Science Advances. U NASA-inu pregledu opažanja XRISM-a objašnjeno je kako spektralne linije pomažu pratiti gibanje plina u takvim sustavima.
Važan trag o nastanku rendgenskog bljeska
Neutronske zvijezde mogu privlačiti tvar iz zvjezdanog vjetra svoje pratilje. Kada veća količina plina stigne do njihove površine, zagrijava se i može izazvati naglo pojačanje rendgenskog sjaja. Dosad su astronomi o kretanju tog materijala često zaključivali iz promjene sjaja. Praćenje željeznih linija omogućilo im je da izravnije utvrde kako se plin kretao.
Opažanje se odnosi na jedan sustav i jedan bljesak, pa ne pokazuje da se plin oko svih neutronskih zvijezda ponaša jednako. Nova mjerenja GX 301-2 i drugih dvojnih sustava trebala bi pokazati koliko se često dotok zvjezdanog vjetra mijenja na sličan način i u kojim okolnostima nastaju privremeni diskovi.
