Podľa astronómov, ktorí objavili 21 nových pulzarov v klastri pomocou 100-metrovej metropoly Národnej vedeckej nadácie Robert C. The Cluster Terzan 5, teraz drží rekord pre pulzary, s 24, vrátane troch známych pred pozorovaniami GBT.
"Zasiahli sme jackpot, keď sme sa pozerali na tento klaster," povedal Scott Ransom, astronóm na observatóriu National Radio Astronomy Observatory v Charlottesville, VA. „Tento klaster má nielen veľa pulzarov - a stále očakávame, že v ňom nájdu viac - ale pulzary v ňom sú veľmi zaujímavé. Zahŕňajú najmenej 13 v binárnych systémoch, z ktorých dva sa zatmievajú, a štyri najrýchlejšie sa otáčajúce pulzary známe v akomkoľvek guľovom klastri, pričom najrýchlejšie dva sa otáčajú takmer 600-krát za sekundu, zhruba rovnako rýchlo ako v domácich miešačoch, “dodal Ransom. , Ransom a jeho kolegovia informovali o svojich zisteniach na stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti v San Diegu v Kalifornii av online časopise Science Express.
Podľa vedcov sa očakáva, že početné pulzary hviezdokupu prinesú bonanzu nových informácií nielen o samotných pulzároch, ale aj o hustom hviezdnom prostredí, v ktorom bývajú, a pravdepodobne aj o jadrovej fyzike. Napríklad predbežné merania naznačujú, že dva pulzary sú masívnejšie, ako by to dovolili niektoré teoretické modely. "Všetky tieto exotické pulzary nás budú mať čo najviac práce," povedal Jason Hessels, doktorand na McGill University v Montreale.
Guľové zhluky sú husté aglomerácie až miliónov hviezd, z ktorých všetky sa vytvorili približne v rovnakom čase. Pulsary sú točiace sa superdenzné neutrónové hviezdy, ktoré počas otáčania otáčajú „majákové lúče“ rádiových vĺn alebo svetla okolo. Neutrónová hviezda je to, čo zostane po výbuchu obrovskej hviezdy ako supernovy na konci jej života.
Pulzary v Terzane 5 sú produktom komplexnej histórie. Hviezdy v zoskupení vznikli asi pred 10 miliardami rokov, hovoria astronómovia. Niektoré z najmasívnejších hviezd v zhluku explodovali a neutrónové hviezdy opustili ako zvyšky už po niekoľkých miliónoch rokoch. Normálne by sa tieto neutrónové hviezdy už nepovažovali za rýchlo sa otáčajúce pulzary: ich rotácia by sa spomalila z dôvodu „odporu“ ich intenzívnych magnetických polí, až kým už nebude pozorovateľný efekt „majáka“.
Hustá koncentrácia hviezd v zhluku však poskytla pulzárom nový život. V jadre globulárneho zhluku môže byť až milión hviezd zabalených do zväzku, ktorý by sa ľahko zmestil medzi Slnko a našu najbližšiu susednú hviezdu. V takýchto blízkych štvrtiach môžu hviezdy prechádzať dosť blízko na to, aby vytvorili nové binárne páry, rozdeľovali sa od týchto párov a binárne systémy môžu dokonca obchodnými partnermi, ako je zložitý vesmírny štvorcový tanec. Keď sa neutrónová hviezda spáruje s „normálnou“ spoločníckou hviezdou, jej silný gravitačný ťah môže odobrať materiál zo spoločníka na neutrónovú hviezdu. To tiež prenáša časť rotácie alebo uhlu hybnosti spoločníka na neutrónovú hviezdu, a tým „recykluje“ neutrónovú hviezdu na rýchlo sa otáčajúci milisekundový pulzar. V Terzane 5 sa všetky objavené pulzary v dôsledku tohto procesu rýchlo otáčajú.
Astronómovia predtým objavili tri pulzary v Terzane 5, vzdialenom asi 28 000 svetelných rokov v súhvezdí Strelec, ale predpokladalo sa, že ich bolo viac. 17. júla 2004 Ransom a jeho kolegovia použili GBT a pri 6-hodinovom pozorovaní našli 14 nových pulzarov, najčastejšie nájdených v jedinom pozorovaní.
"Bolo to možné kvôli veľkej citlivosti GBT a novým schopnostiam nášho backend procesora," uviedla Ingrid Stairs, profesorka na University of British Columbia vo Vancouveri. Procesor, nazvaný primerane Pulsar Spigot, bol postavený v spolupráci medzi NRAO a Kalifornským technologickým inštitútom. Procesor, ktorý generuje takmer 100 GigaBytov údajov za hodinu, umožnil astronómom zhromažďovať a analyzovať rádiové vlny na širokom rozsahu frekvencií (1650 - 2250 MegaHertz), čo zvyšuje citlivosť ich systému.
Osem ďalších pozorovaní medzi júlom a novembrom 2004 objavilo v Terzane 5 ďalších sedem pulzarov. Údaje astronómov navyše ukazujú dôkazy pre niekoľko ďalších pulzarov, ktoré ešte treba potvrdiť.
Budúce štúdie pulzarov v Terzane 5 pomôžu vedcom porozumieť povahe zhluku a komplexným interakciám hviezd v jeho hustom jadre. Niekoľko pulzarov ponúka bohatý výnos z nových vedeckých informácií. Vedci majú podozrenie, že jeden pulzar, ktorý vykazuje podivné zatmenie svojho rádiového žiarenia, nedávno vymenil svojho pôvodného binárneho spoločníka za iného a dvaja ďalší majú bielych trpaslíkov, o ktorých sa domnievajú, že mohli vzniknúť zrážkou neutrónovej hviezdy a červená obrie hviezda. Jemné účinky pozorované v týchto dvoch systémoch možno vysvetliť Einsteinovou všeobecnou relativistickou teóriou gravitácie a naznačujú, že neutrónové hviezdy sú masívnejšie, ako to umožňujú niektoré teórie. Materiál v neutrónovej hviezde je taký hustý ako materiál v atómovom jadre, takže táto skutočnosť má dôsledky pre jadrovú fyziku aj pre astrofyziku.
„Nájdenie všetkých týchto pulzarov bolo nesmierne vzrušujúce, ale vzrušenie sa práve začalo,“ povedal Ransom. "Teraz ich môžeme začať používať ako bohaté a cenné kozmické laboratórium," dodal.
Výskumný tím zahŕňal okrem Ransoma, Hesselsa a schodov Paulo Freire z Observatória Arecibo v Portoriku, Fernanda Camila z Kolumbijskej univerzity, Victoria Kaspi z McGill University a Davida Kaplana z Massachusetts Institute of Technology.
National Radio Astronomy Observatory je zariadenie Národnej vedeckej nadácie, prevádzkované na základe dohody o spolupráci združenými univerzitami, Inc. Výskum pulzaru tiež podporovala Kanadská nadácia pre inovácie, vedecký a inžiniersky výskum v Kanade, Quebecká nadácia pre výskum prírody. a technológia, Kanadský inštitút pre pokročilý výskum, Kanadský program výskumných katedier a Národná vedecká nadácia.
Pôvodný zdroj: NRAO News Release
