ALMA нашла струю тёплого молекулярного газа длиной 26 световых лет у гамма-двойной LMC P3

Астрономы из Нагойского университета и университета Гифу (Япония) с помощью обсерватории ALMA в Чили обнаружили узкий след нагретого молекулярного газа рядом с гамма-двойной системой LMC P3 в Большом Магеллановом Облаке. След имеет длину около 26 световых лет и ширину три световых года. Наблюдения начались в 2022 году, результаты опубликованы в The Astrophysical Journal Letters, сообщает en.nagoya-u.ac.jp. nagoya-u.ac.jpen.nagoya-u.ac.jpen.nagoya-u.ac.jpОткрыть источник ↗

Система и измерения

LMC P3 — самая яркая в гамма-диапазоне двойная звёздная система. Она состоит из компактного объекта, чёрной дыры или нейтронной звезды, и массивной звезды, более чем в 30 раз тяжелее Солнца. Компоненты обращаются друг вокруг друга примерно за 10 суток.

Система находится внутри остатка сверхновой DEM L241 — облака молекулярного газа, оставшегося после взрыва, который породил компактный объект. С момента открытия необычно сильное гамма-излучение LMC P3 оставалось необъяснённым.

Команда использовала диапазоны 6 и 7 ALMA, чтобы измерить излучение угарного газа (CO) окружающего холодного газа на длинах волн около 1,3 мм и 0,87 мм. Данные позволили определить структуру и движение газа и оценить его температуру. nagoya-u.ac.jpen.nagoya-u.ac.jpen.nagoya-u.ac.jpОткрыть источник ↗

Признак джета и конкурирующие модели

След прямой и узкий. Его температура составляет от 35 до 60 К, тогда как у окружающего газа она равна 15 К. Ясуо Фукуи, почётный профессор Нагойского университета и ведущий автор работы, заявил: «Мы обнаружили гигантский молекулярный джет». По его словам, повышенная температура на значительной части облака — «очень веский аргумент» в пользу того, что газ взаимодействует с высокоэнергичным джетом от компактного объекта, то есть с джетом того типа, который может питать и гамма-излучение LMC P3.

Для этой системы конкурировали две модели гамма-излучения. В модели пульсарного ветра компактный объект — быстро вращающаяся нейтронная звезда, чей ветер энергичных частиц сталкивается с ветром звезды-компаньона. Возникающая ударная волна ускоряет частицы, которые производят гамма-кванты.

В модели микроквазара компактный объект перетягивает вещество с компаньона в аккреционный диск и запускает джеты быстрых частиц. По сообщению авторов, найденный признак джета указывает на этот квазароподобный механизм и усиливает его поддержку. nagoya-u.ac.jpen.nagoya-u.ac.jpen.nagoya-u.ac.jpОткрыть источник ↗

Чёрные дыры запускают более мощные джеты, чем нейтронные звёзды. Поскольку гамма-излучение LMC P3 особенно сильное, это, по словам Фукуи, «очень сильно поддерживает возможность того, что центральный объект — чёрная дыра», а не нейтронная звезда.