利用地球上和太空中最強大的望遠鏡，一個天文學家小組首次發現了中子星在消耗附近恆星的物質時吹出的熱風、暖風和冷風。這一發現為了解宇宙中一些最極端天體的行為提供了新視角。
低質量X射線雙星（LMXBs）是包含一顆中子星或黑洞的系統。它們的燃料來自於從鄰近的恆星上撕下的物質，這一過程被稱為吸積。大多數吸積發生在猛烈的爆發期間，該系統會急劇變亮。同時，一些旋入的物質以圓盤風和噴流的形式被推回太空。
天體流出物質的最常見跡象與“暖 ”氣體有關。儘管如此，直到現在，只有“熱”或“冷”氣體的風在瞬態X射線雙星中被觀察到。
在這項新研究中，由南安普頓大學領導的來自11個國家的研究小組研究了被稱為“Swift J1858”的X射線雙星最近的噴發情況。他們使用了多種望遠鏡，包括美國宇航局的哈勃太空望遠鏡（HST）、歐洲航天局的XMM-牛頓衛星、歐洲南方天文台組織的甚大望遠鏡（VLT）和西班牙的加那利大望遠鏡（GTC）。
發表在《自然》雜誌上的結果顯示，紫外線波長的暖風的持續特徵與光學波長的冷風的特徵同時出現。這是第一次在電磁波譜的不同波段看到來自這樣一個系統的風。
主要作者、南安普頓大學的Noel Castro Segura博士說：“像這樣的爆發是罕見的，而且每一個都是獨一無二的。通常情況下，它們被星際塵埃嚴重遮擋，這使得觀察它們非常困難。Swift J1858很特別，因為即使它位於我們銀河系的另一邊，其遮蔽程度也足夠小，可以進行全面的多波長研究。”
“只有一個其他系統–黑洞X射線雙星，V404 Cyg–顯示了類似的特性。然而，我們試圖在該系統上進行同樣的實驗是不成功的，因為在我們能夠讓地面和天基望遠鏡同時觀測它之前，噴發就已經結束了，”來自聖安德魯斯大學的共同作者Hernández Santisteban博士說。
Swift J1858是一個新發現的X射線瞬態事件，在整個電磁波譜中顯示出極端的變化性，這提供了一個難得的機會。
Castro Segura博士繼續說：“該領域的所有天文學家們都無比興奮，以至於我們聯合起來，利用地球上和太空中最先進的觀測站，覆蓋了從無線電到X射線的整個光譜。”
共同作者、來自阿姆斯特丹大學的Nathalie Degenaar補充說：“中子星具有極其強大的引力，使它們能夠吞噬其他恆星的氣體。然而，這些恆星‘食客’是混亂的‘食客’，中子星拉向它們的大部分氣體並沒有被消耗掉，而是被高速拋向太空。這種行為對中子星本身和它周圍的環境都有很大影響。在這篇論文中，我們報告了一個新的發現，它提供了關於這些宇宙‘餅乾怪獸’混亂的‘進食’模式的關鍵信息。”
“這一次，我們的宇宙運氣很好，因為我們能夠協調十台望遠鏡並將它們指向J1858，所有這些都是在它完全活躍的時候。這使我們能夠獲得更多的信息，因為我們可以在不同的波長下使用不同的技術，”Hernández Santisteban博士說。
Degenaar博士補充說：“設計這樣一個雄心勃勃的觀測活動–圍繞地球上和太空中最好的望遠鏡–是一個巨大的挑戰。因此，令人難以置信的是，所有這些工作都得到了回報，使我們能夠做出一個關鍵的發現，否則就不可能有這樣的發現。”
除了發現不同類型的風之外，該團隊還能夠研究流出來的氣體的時間演變。他們發現，暖風沒有受到該系統亮度強烈變化的影響。沒有這種反應以前是一個基於複雜模擬的未經證實的理論預測。
“在這項研究中，我們將HST的獨特能力與最好的地面望遠鏡（如VLT和GTC）結合起來，以獲得該系統中氣體動態的完整圖像，從近紅外到紫外線波長。”Castro Segura博士說：“這使我們第一次揭開了這些強大外流的真實面目。”
“我們的結果所提供的新見解是理解這些天體如何與它們的環境互動的關鍵。”Castro Segura博士總結說：“通過向星系釋放能量和物質，它們為新一代恆星的形成以及星系本身的演變做出了貢獻。”
共同作者、太空望遠鏡科學研究所的名譽天文學家Knox S. Long博士說：“我們對導致這些風的原因，以及它們對這些系統如何隨時間演變的根本理解，充其量是粗略的。我很興奮，因為我們的發現為我們提供了一個了解這些現象的新窗口，並可能最終幫助我們建立一個更具體的理解，即在更廣泛的天體物理學物體中，需要什麼樣的物理條件來驅動風。”
這項研究得到了英國科學和技術設施委員會（STFC）和美國宇航局（NASA）等機構的資助。