IXPE prvi put otkrio „vampirskog“ belog patuljka — stub gasa visok 2.000 milja i 8% polarizacije

Astronomi su pomoću NASA‑inog svemirskog teleskopa za rendgensku polarimetriju IXPE dobili prvi detaljan uvid u unutrašnju zonu sistema EX Hydrae — belog patuljka koji vampirski crpi materiju sa svoje zvezdane saputnice.

Tim sa Instituta za tehnologiju Masačusets (MIT) iskoristio je oko sedam dana opservacija u januaru 2025. da bi analizirao visokoenergetsku oblast neposredno oko belog patuljka u sistemu koji se nalazi na oko 200 svetlosnih godina od Zemlje. EX Hydrae spada u klasu poznatu kao intermediate polar, dvojnike u kojima magnetno polje belog patuljka snažno utiče na način na koji se ukradena materija kreće i pada na zvezdu.

Istraživači su otkrili da rendgensko zračenje iz sistema pokazuje iznenađujuće visok stepen polarizacije od 8% — vrednost znatno višu od očekivane po postojećim teorijama. Analize su ukazale da zračenje potiče iz uskog, sudarajućeg stuba vrućeg gasa visokog oko 2.000 milja (≈3.200 km), što je približno polovina poluprečnika belog patuljka.

Kako nastaje stub i zašto je to važno

U sistemima sa srednje jakim magnetnim poljem formira se akrecioni disk, ali magnetno polje privlači materiju ka polovima, podiže je i stvara vatrenu „zavesu“ materije (accretion curtain) koja pada brzinom od nekoliko miliona milja na sat. Predviđalo se da se silazni tok sudara sa materijom koja je prethodno podignuta, stvarajući turbulentne kolone koje dostižu temperature od nekoliko miliona stepeni i emituju rendgenske fotone — a sada su ove teorije dobijene direktnu potporu.

Mjerenjem pravca polarizacije tim je takođe potvrdio da deo rendgenskog zračenja reflektuje od površine belog patuljka pre nego što stigne do nas, što je bio dugogodišnji teorijski predlog, ali do sada nepotvrđen opservativnim podacima.

Tehnika i značaj rezultata

Ovo otkriće pokazuje snagu rendgenske polarimetrije kao alata za mapiranje najenergetskijih delova akrecionih sistema. „Rendgenska polarimetrija nam omogućava da odredimo geometriju akrecije belog patuljka,“ rekao je vođa tima Sean Gunderson (MIT). Kolege Herman Marshall i Swati Ravi dodatno ističu da je prikupljanje polarizacionih merenja po fotonu ključno za razumevanje preferiranog pravca i stepna polarizacije izvora.

Otkrivene vrednosti i geometrija akrecionog stuba imaju posledice za rasvetljavanje procesa koji vode do prekomernog nakupljanja mase na belom patuljku i — u najekstremnijim slučajevima — do eksplozija tipa Ia. Razumevanje ovih mehanizama pomaže u praćenju porekla supernova koje se koriste i kao kozmičke "merne lestvice".

IXPE, lansiran 2021. godine, prvi je satelit specijalizovan za merenje polarizacije rendgenskih zraka i do sada je proučavao neutronske zvezde, crne rupe i supernove. Rad tima iz MIT‑a objavljen je 10. novembra u časopisu The Astrophysical Journal.