Rádiový pulzar PSR B1259-63. Obrazový kredit: ESA Kliknite pre zväčšenie
Astronómovia ESA boli svedkami niečoho neobvyklého; pulzar narážajúci cez plynový kruh obklopujúci sprievodnú hviezdu. Táto sprievodná hviezda je niekoľkokrát hmotnejšia ako naše vlastné Slnko a otáča sa tak rýchlo, že neustále vyvíja materiál do kruhu plynu. Pulzar prechádza týmto krúžkom dvakrát počas svojej 3,4-ročnej eliptickej obežnej dráhy
Astronómovia boli svedkami udalosti, ktorú nikdy predtým nevideli, v pozorovaniach kozmickej lode XMM-Newton ESA - kolízia medzi pulzánom a kruhom plynu okolo susednej hviezdy.
Vzácny priechod, ktorý viedol pulsar vrhajúci sa do a cez tento prsteň, osvetľoval oblohu gama a röntgenovými lúčmi.
Odhaľuje pozoruhodný nový pohľad na pôvod a obsah „pulzárnych vetrov“, ktoré boli dlhotrvajúcim tajomstvom. Vedci opísali túto udalosť ako prirodzenú, ale zväčšenú verziu známej satelitnej kolízie Deep Impact s kométou Tempel 1.
Ich konečná analýza je založená na novom pozorovaní XMM-Newton a veľkom množstve archivovaných údajov, ktoré povedú k lepšiemu porozumeniu toho, čo poháňa známe „pulsarové hmloviny“, ako napríklad farebné pulzary Crab a Vela.
"Napriek nespočetným pozorovaniam zostala fyzika pulzárnych vetiev záhadou," uviedla vedúca autorka Masha Chernyakova z Centrálneho integrálneho dátového centra vo Versoix vo Švajčiarsku.
„Tu sme mali zriedkavú príležitosť vidieť, ako sa pulzárny vietor stretáva s hviezdnym vetrom. Je to podobné rozbíjaniu niečoho otvoreného, aby sme videli, čo je vo vnútri. “
Pulzár je rýchlo sa otáčajúce jadro zrútenej hviezdy, ktorá bola raz asi 10 až 25-krát hmotnejšia ako naše Slnko. Husté jadro obsahuje asi solárnu hmotu zhutnenú vo sfére s priemerom asi 20 kilometrov.
Pulzar v tomto pozorovaní, nazývaný PSR B1259-63, je rádiovým pulzárom, čo znamená, že väčšinu času vysiela iba rádiové vlny. Binárny systém leží v smere južného kríža vzdialeného asi 5 000 svetelných rokov.
Pulsarový vietor obsahuje materiál odhodený z pulzaru. Neustále sa diskutuje o tom, ako energické sú vetry a či tieto vetry pozostávajú z protónov alebo elektrónov. To, čo Chernyakova tím zistil, hoci je prekvapujúce, je úhľadne spojené s inými nedávnymi pozorovaniami.
Tím pozoroval PSR B1259-63 obiehajúci okolo hviezdy „Be“ SS 2883, ktorá je jasná a viditeľná pre amatérskych astronómov. „Hviezdy“, tak pomenované kvôli určitým spektrálnym charakteristikám, majú tendenciu byť niekoľkokrát hmotnejšie ako naše Slnko a otáčať sa úžasnou rýchlosťou.
Otáčajú sa tak rýchlo, že ich rovníková oblasť sa vydúva a stávajú sa sploštenými guľami. Plyn je neustále odpudzovaný z takejto hviezdy a usadzuje sa do rovníkového prstenca okolo hviezdy, ktorého vzhľad je trochu podobný planéte Saturn a jej prstencom.
Pulzár sa vrhol do kruhu hviezdy Be dvakrát počas svojej 3,4-ročnej eliptickej obežnej dráhy; ale prítoky sú od seba vzdialené len niekoľko mesiacov, tesne pred a za „periastrónom“, čo je bod, keď sú dva objekty na obežnej dráhe najbližšie k sebe. Počas lúčov sú emitované röntgenové lúče a gama lúče a XMM-Newton deteguje röntgenové lúče.
„Pre väčšinu 3,4-ročnej obežnej dráhy sú oba zdroje v röntgenovom žiarení relatívne slabé a nie je možné identifikovať charakteristiky v pulzarovom vetra,“ uviedol spoluautor Andrii Neronov. "Keď sa tieto dva objekty priblížia, iskry začnú lietať."
Nové údaje XMM-Newton sa zbierali takmer súčasne s pozorovaním HESS. HESS, vysoko energetický stereoskopický systém, je nový pozemný gama-dalekohľad v Namíbii.
Pozorovanie HESS, ktoré bolo oznámené minulý rok, bolo zarážajúce v tom, že emisie gama žiarenia klesli na minimum na periastrón a mali dve maximá, tesne pred periastrónom a po ňom, opak toho, čo vedci očakávali.
Pozorovanie XMM-Newton podporuje pozorovanie HESS tým, že ukazuje, ako boli maximá generované dvojitým ponorením do kruhu hviezdy Be. Kombináciou týchto dvoch pozorovaní s rádiovými pozorovaniami z poslednej periastrónovej udalosti majú vedci teraz úplný obraz tohto systému.
Vedci sledovali vzostup a pokles röntgenových lúčov a gama lúčov deň čo deň, keď pulzár vykopával disk Be hviezdy, vedci mohli usúdiť, že za pozorované röntgenové žiarenie je zodpovedný vietor elektrónov s energetickou hladinou 10 - 100 MeV. lúčové svetlo. (1 MeV predstavuje milión elektrónových voltov.)
Aj keď je 10 - 100 MeV energetický, je to asi 1000-krát menej ako očakávaná energetická hladina 100 TeV. Ešte viac záhadou je emisia gama žiarenia multi-TeV, ktorá sa síce iste vyžaruje z 10 - 100 TeV veterných elektrónov, zdá sa však, že sa produkuje inak, ako sa myslelo predtým.
"Jediný fakt, ktorý je v súčasnosti krištáľovo jasný, je to, že je to pulzárny systém, ktorý treba sledovať, ak chceme pochopiť pulsarový vietor," uviedla Chernyaková.
„Nikdy sme nevideli pulzárny vietor v takom detaile. Teraz pokračujeme v teoretických modeloch. Máme dobré vysvetlenie správania rádio-k-TeV-gama-lúčov tohto zábavného systému, stále je však vo výstavbe. ““
Pôvodný zdroj: ESA Portal
