Итальянские школьники обнаружили неизвестный науке объект
Открытие загадочного источника рентгеновского излучения, выявленного в рамках проекта обработки данных для учащихся старших классов, вызвало настоящий переполох в научной среде. Результаты были выявлены в рамках работы над обширным архивом рентгеновской обсерватории XMM-Newton/ ESA.
XMM-Newton была запущена в 1999 году, когда большинство учеников, которые сегодня заканчивают среднюю школу, еще даже не родились. Однако за этот период ESA (Европейское Космическое Агентство) накопило немало сюрпризов, которые еще предстояло изучить следующему поколению.
Так, при сотрудничестве с учеными Национального института астрофизики (ИНАФ) в Милане, Италия, группа учеников двенадцатого класса из средней школы в близлежащем Саронно внезапно сделало новое открытие.
«Недавно мы опубликовали каталог EXTraS, который включает в себя все источники рентгеновского излучения — около полумиллиона, чья яркость изменяется со временем, как это наблюдается через XMM-Newton, и перечислили несколько наблюдаемых параметров для каждого источника», — сообщила Андреа Де Лука, одна из ученых, которая координировала студенческий проект. «Следующим нашим шагом было углубление в этот обширный набор данных и поиск потенциально интересных источников. Мы полагали, что просто будет интересной задачей для студенческой стажировки».
Ученые ИНАФ в Милане уже несколько лет сотрудничают с местными школами, в течение нескольких недель проводят несколько групп студентов в институте и внедряют их в деятельность различных исследовательских групп.
«Для этого конкретного проекта школьники получили вводные данные об астрономии и экзотических источниках, которые мы изучаем с помощью рентгеновских телескопов, а также учебник по базе данных и способах его использования», — объясняет Рубен Сальватерра, другой ученый, участвующий в программе. «Как только они подготовились к использованию архива, ученики показали невероятную эффективность и находчивость».
Шесть школьников проанализировали около 200 рентгеновских источников, посмотрев на их световую кривую — график, показывающий изменчивость объекта с течением времени, и проверили научную литературу, чтобы проверить, не были ли они уже изучены ранее.
В конце концов, они определили несколько источников, обладающих интересными свойствами — например, мощной вспышкой, о которой ранее не сообщалось в других исследованиях.
Это оказалась самая короткая вспышка из всех проанализированных объектов, источник, которой находится в шаровом скоплении NGC 6540 — плотном скоплении звезд, которое ранее не изучалось. Наблюдение представлено ниже:
После того, как ученики представили свои работы на семинаре, они вернулись в школу. Однако работа Андреа, Рубена и коллаборационистов только началась.
«Источник, идентифицированный учащимися, отображает изменения яркости, как и другие известные объекты, поэтому мы начали более подробно его изучать», — сообщил Рубен.
По наблюдениям XMM-Newton это был источник света с низкой яркостью рентгеновского излучения, который в 2005 году внезапно до 50 раз своего номинального уровня и быстро спал примерно через пять минут».
Звезды, подобные нашему Солнцу, обладают умеренным рентгеновским излучением и иногда подвергаются вспышкам, которые усиливают их яркость так, как в наблюдается в этом источнике. Однако такие события обычно длятся намного дольше — до нескольких часов или даже дней.
С другой стороны, короткие кратковременные вспышки наблюдаются в бинарных звездных системах, где присутствует плотный звездный остаток, такой как нейтронная звезда, но эти излияния рентгеновских лучей характеризуются гораздо большей яркостью.
«Это событие бросает вызов нашему пониманию рентгеновских вспышек: слишком короткое, чтобы быть обычной звездной вспышкой, но при этом слишком слабое, чтобы быть связанным с компактным объектом», — объясняет Сандро Мерегетти, ведущий автор статьи, где были представлены результаты.
Другая возможность заключается в том, что источником является так называемая хромосферически активная двойная система — двойная система звезд с интенсивной рентгеновской активностью, вызванная процессами в их хромосфере, промежуточным слоем в атмосфере звезды. Но даже в этом случае он не соответствует свойствам любого известного объекта этого класса.
Ученые подозревают, что этот уникальный источник не уникален, и что другие объекты со схожими свойствами также скрываются в архиве XMM-Newton, но еще не были идентифицированы из-за сочетания низкой яркости и кратковременности вспышки.
«Систематическое исследование изменчивости, которое привело к составлению каталога EXTraS вместе с этой первой попыткой интеллектуального анализа данных свидетельствует о том, что мы открыли новое, неизведанное окно во Вселенной X-ray», — подвел итог Сандро.
Теперь команда ученых планирует более детально изучить вновь выявленный источник для того, чтобы лучше понять его природу и при этом продолжить поиск других подобных объектов в архиве.
