Keď hviezda vyčerpá svoje jadrové palivo na konci svojej životnosti, podstúpi gravitačné zrútenie a zbaví svoje vonkajšie vrstvy. Výsledkom je veľkolepá explózia známa ako supernova, ktorá môže viesť k vytvoreniu čiernej diery, pulzaru alebo bieleho trpaslíka. A napriek desaťročiam pozorovania a výskumu stále existuje veľa vedcov, ktorí o tomto fenoméne nevedia.
Našťastie pokračujúce pozorovania a vylepšené nástroje vedú k všetkým druhom objavov, ktoré ponúkajú šance na nové poznatky. Napríklad tím astronómov s observatóriom Národného rádiového astronomického observatória (NRAO) a NASA nedávno pozoroval „kanónový guľomet“ pulzaru, ktorý sa vzdialil od supernovy, o ktorej sa predpokladá, že ho vytvoril. Toto zistenie už poskytuje informácie o tom, ako pulzári môžu zobrať rýchlosť zo supernovy.
Pulzár, ktorý je označený ako PSR J0002 + 6216 (J0002), sa nachádza asi 6 500 svetelných rokov od Zeme. Pôvodne bol objavený v roku 2017 občianskymi vedcami pracujúcimi na projekte s názvom [chránený e-mailom], ktorý sa spolieha na dobrovoľníkov pri analýze údajov z vesmírneho teleskopu NASA Fermi Gamma-ray (FGST). Tento projekt bol doteraz zodpovedný za objav 23 pulzarov.
Tento konkrétny objav bol však obzvlášť významný. Od svojho prvého objavenia uskutočnil tím pod vedením Franka Schinzela z Národného rádiového observatória (NRAO) následné rádiové pozorovania pomocou VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) v Novom Mexiku. Ukázalo sa, že pulzar má chvost šokovaných častíc a magnetickú energiu, ktorá za ním predlžuje 13 svetelných rokov.
Ešte zaujímavejšia bola skutočnosť, že tento chvost smeroval do stredu zvyšku supernovy, ktorý sa nachádzal 53 svetelných rokov za ňou (CTB 1). Tento chvost bol výsledkom rýchleho pohybu pulzaru cez medzihviezdny plyn, ktorý vyústil do nárazových vĺn, ktoré produkovali magnetickú energiu a urýchlili častice. Ako Shinzel vysvetlil v nedávnej tlačovej správe NASA:
„Vďaka svojmu úzkemu šípkovitému chvostu a náhodnému pozorovaciemu uhlu môžeme tento pulzár vystopovať priamo späť do miesta narodenia. Ďalšie štúdium tohto objektu nám pomôže lepšie porozumieť tomu, ako tieto výbuchy dokážu „nakopnúť“ neutrónové hviezdy na tak vysokú rýchlosť. “
Tím sa spoliehal na údaje Fermi a dokázal zmerať, ako rýchlo a akým smerom sa pulzar pohyboval. Toto sa dosiahlo pomocou techniky známej ako „časovanie pulzu“, pri ktorej sa na sledovanie pohybu používajú záblesky gama žiarenia, ktoré sa vyskytujú pri každej rotácii pulzaru (v prípade J0002, 8,7 krát za sekundu).
Tím zistil, že J0002 cestoval rýchlosťou asi 1125 km / s (700 mps) alebo 4 milióny km / h (2,5 milióna mph). V minulosti vedci pozorovali pulzary, ktoré cestujú vysokými rýchlosťami, ale pri priemernej rýchlosti, ktorá bola približne päťkrát pomalšia - 240 km / s (150 mps). Ako Dale Frail (výskumný pracovník z NRAO, ktorý bol súčasťou objavného tímu) vysvetlil:
„Výbušné zvyšky v zvyšku supernovy sa pôvodne rozšírili rýchlejšie ako pohyb pulzaru. Avšak trosky boli spomalené stretnutím s jemným materiálom v medzihviezdnom priestore, takže ho pulzár dokázal dohnať a predbehnúť. ““
Tím tiež určil, že pulzar by nakoniec dobehol rozširujúci sa obal vytvorený supernovou. Spočiatku sa rozširujúce trosky supernovy pohybovali smerom von rýchlejšie ako J0002, ale asi po 5 000 000 rokoch interakcie obalu s medzihviezdnym plynom ju postupne spomalili. O 10 000 rokov, čo astronómovia vidia teraz, bol pulzar mimo vonkajšej strany plášťa.
Zatiaľ čo astronómovia už dávno vedia, že pulzary môžu dostať prudký kop z výbuchov supernovy, ktoré ich vytvárajú, zostávajú nejasné, ako sa to deje. Možným vysvetlením je, že nestability v kolabujúcej hviezde mohli spôsobiť hustú, pomaly sa pohybujúcu oblasť hmoty, ktorá začala ťahať neutrónovú hviezdu a postupne ju zrýchľovať od stredu výbuchu.
"Tento pulzar sa pohybuje dosť rýchlo, aby nakoniec unikol našej Galaxii Mliečnej dráhy," povedal Frail. „Bolo navrhnutých mnoho mechanizmov na výrobu kopu. To, čo vidíme v PSR J0002 + 6216, podporuje myšlienku, že za vysokú rýchlosť tohto pulzaru sú zodpovedné hydrodynamické nestability pri výbuchu supernovy. “
Pri pohľade do budúcnosti plánuje tím vykonať ďalšie pozorovania pomocou VLA, veľmi dlhej základnej línie National Science Foundation (VLBA) a röntgenového observatória Chandra NASA. Tieto sledovania dúfajú, že poskytnú ďalšie informácie o tom, ako tento pulzar zachytil toľko rýchlosti, ktorá by mohla viesť k vyriešeniu niektorých záhad, ktoré stále obklopujú výbuchy supernov.
Tieto výsledky boli nedávno zdieľané na stretnutí 17. vysokej divízie astrofyziky (HEAD) Americkej astronomickej spoločnosti, ktoré sa konalo od 17. do 21. marca v Monterey v Kalifornii. Sú tiež predmetom štúdie, ktorá je predmetom zverejnenia v poslednom vydaní Astrofyzikálny časopis.
