Cesta Pulsarom trvá približne 2,5 milióna rokov. Obrazový kredit: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Kliknite pre zväčšenie
Urýchľujúca sa superdenzívna neutrónová hviezda nejako získala silný „kop“, ktorý ju úplne vytlačí z našej Galaxie Mliečnej dráhy do chladnej obrovskej medzigalaktického priestoru. Jej objavom sú záhadní astronómovia, ktorí pomocou rádiového teleskopu Very Long Baseline Array (VLBA) Národnej vedeckej nadácie priamo zmerali najrýchlejšiu rýchlosť, aká sa doteraz našla v neutrónovej hviezde.
Neutrónová hviezda je pozostatok mohutnej hviezdy narodenej v súhvezdí Cygnus, ktorá explodovala asi pred dvomi a pol miliónmi rokov pri titánovej explózii známej ako supernova. Veľmi presné merania vzdialenosti a pohybu VLBA ukazujú, že je na ceste nevyhnutne opustiť našu galaxiu.
"Vieme, že výbuchy supernov môžu vykopnúť výslednú neutrónovú hviezdu, ale obrovská rýchlosť tohto objektu posúva hranice nášho súčasného porozumenia," povedal Shami Chatterjee z observatória National Radio Astronomy Observatory (NRAO) a Harvard-Smithsonian. Centrum pre astrofyziku. "Tento objav je veľmi ťažké vysvetliť najnovšími modelmi zrútenia jadra supernovy," dodal.
Chatterjee a jeho kolegovia použili VLBA na štúdium pulzaru B1508 + 55, asi 7700 svetelných rokov od Zeme. Vďaka ultratenkému rádiovému „videniu“ VLBA na celom kontinente dokázali presne zmerať vzdialenosť a rýchlosť pulzaru, rotujúcej neutrónovej hviezdy vyžarujúcej silné lúče rádiových vĺn. Vykreslenie jeho pohybu dozadu poukázalo na rodisko medzi skupinami obrovských hviezd v súhvezdí Cygnus - hviezdy také obrovské, že nevyhnutne explodujú ako supernovy.
„Toto je prvé priame meranie rýchlosti neutrónovej hviezdy, ktorá presahuje 1 000 kilometrov za sekundu,“ uviedol Walter Brisken, astronóm NRAO. „Najdôležitejšie odhady rýchlosti neutrónových hviezd záviseli od odhadov o ich vzdialenostiach. Vďaka tomu máme presné a priame meranie vzdialenosti, takže môžeme priamo zmerať rýchlosť, “povedal Brisken. Merania VLBA ukazujú, že pulzar sa pohybuje rýchlosťou takmer 1100 kilometrov (viac ako 670 míľ) za sekundu - približne 150-krát rýchlejšie ako obežná raketoplán. Pri tejto rýchlosti mohol cestovať z Londýna do New Yorku za päť sekúnd.
Aby bolo možné zmerať vzdialenosť pulzaru, astronómovia museli vo svojej polohe zistiť „kolísanie“ spôsobené zemským pohybom okolo Slnka. To „kolísanie“ bolo zhruba tak dlhou baseballovou pálkou, ako bolo vidieť z Mesiaca. Potom s určenou vzdialenosťou vedci vypočítali rýchlosť pulzaru meraním jeho pohybu po oblohe.
"Pohyb, ktorý sme zmerali pomocou VLBA, sa približne rovnal sledovaniu domácej bežeckej lopty v bostonskom parku Fenway Park zo sedadla na Mesiaci," vysvetlil Chatterjee. „Pulzár však trvalo takmer 22 mesiacov, kým ukázal taký zreteľný pohyb. VLBA je najlepším možným ďalekohľadom na sledovanie takýchto drobných zdanlivých pohybov. “
Predpokladané miesto narodenia hviezdy medzi obrovskými hviezdami v súhvezdí Cygnus leží v rovine Mliečnej dráhy, špirálovej galaxie. Nové pozorovania VLBA naznačujú, že neutrónová hviezda je teraz nasmerovaná dostatočne ďaleko od lietadla Mliečnej dráhy, aby ju úplne vyradila z Galaxie. Od výbuchu supernovy pred takmer 2 a pol miliónmi rokov sa pulzár pohol cez tretinu nočnej oblohy, ako je vidieť na Zemi.
"Už nejaký čas sme si mysleli, že výbuchy supernovy môžu vykopnúť výslednú neutrónovú hviezdu, ale najnovšie počítačové modely tohto procesu nepriniesli rýchlosť nikde blízko toho, čo vidíme v tomto objekte," uviedol Chatterjee. "To znamená, že modely je potrebné skontrolovať a prípadne opraviť, aby sme zodpovedali za naše pozorovania," uviedol.
„Existujú aj niektoré ďalšie procesy, ktoré môžu byť schopné zvýšiť rýchlosť, ktorú vytvára supernovový kop, ale musíme dôkladnejšie vyšetriť, aby sme mohli vyvodiť akékoľvek pevné závery,“ uviedol Wouter Vlemmings z observatória Jodrell Bank vo Veľkej Británii a Univerzita Cornell v USA
Pozorovania B1508 + 55 boli súčasťou väčšieho projektu na použitie VLBA na meranie vzdialeností a pohybov mnohých pulzarov. "Toto je prvý výsledok tohto dlhodobého projektu a je celkom vzrušujúce, že niečo také veľkolepé príde už čoskoro," uviedol Brisken. Pozorovania VLBA sa uskutočňovali pri rádiových frekvenciách medzi 1,4 a 1,7 GigaHertz.
Chatterjee, Vlemmings a Brisken spolupracovali s Josephom Laziom z Námorného výskumného laboratória, Jamesom Cordesom z Cornell University, Millerom Gossom z NRAO, Stephenom Thorsettom z Kalifornskej univerzity, Santa Cruz, Edwardom Fomalontom z NRAO, Andrewom Lynom a Michaelom Kramerom, obaja Observatórium Jodrell Bank. Vedci predstavili svoje zistenia v prvom čísle listov Astrofyzikálneho denníka.
VLBA je systém desiatich antén s ďalekohľadom, každá s anténou s priemerom 25 metrov (82 stôp) a hmotnosťou 240 ton. Od Mauna Kea na Veľkom ostrove Havaj až po St. Croix na amerických Panenských ostrovoch sa VLBA rozprestiera viac ako 5 000 kilometrov a poskytuje astronómom najostrejšie videnie akéhokoľvek ďalekohľadu na Zemi alebo vo vesmíre.
National Radio Astronomy Observatory je zariadenie Národnej vedeckej nadácie, prevádzkované na základe dohody o spolupráci združenými univerzitami, Inc.
Harvardovo-Smithsonovské centrum pre astrofyziku (CfA) so sídlom v Cambridge, Massachusetts, je spoločnou spoluprácou medzi Smithsonovským astrofyzikálnym observatóriom a observatóriom Harvard College. Vedci CfA usporiadaní do siedmich výskumných divízií študujú pôvod, vývoj a konečný osud vesmíru.
Pôvodný zdroj: CfA News Release
