Tento obrázok zhotovený observatóriom XMM-Newton v ESA ukazuje srdce zvyšku supernovy RCW103. Nová neutrónová hviezda sa normálne točí pomerne rýchlo, ale jej silné magnetické pole ju spomaľuje. Ako to pozorovali astronómovia, magnetické pole to nemohlo urobiť do 2 000 rokov.
Vďaka údajom zo satelitu XMM-Newton ESA, vedci, ktorí sa bližšie zaoberajú objektom objaveným pred 25 rokmi, zistili, že je ako nikto iný v našej galaxii.
Objekt je v srdci zvyšku supernovy RCW103, plynných zvyškov hviezdy, ktorá explodovala asi pred 2 000 rokmi. Z hľadiska nominálnej hodnoty sa RCW103 a jeho centrálny zdroj javia ako učebnicový príklad toho, čo zostalo po výbuchu supernovy: bublina vyhodeného materiálu a neutrónová hviezda.
Hlboké, nepretržité 24,5-hodinové pozorovanie však odhalilo niečo oveľa zložitejšie a zaujímavejšie. Tím z Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF) z Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) v Miláne v Taliansku zistil, že emisie z centrálneho zdroja sa menia s cyklom, ktorý sa opakuje každých 6,7 hodín. Toto je neuveriteľne dlhé obdobie, desaťtisíce krát dlhšie, ako sa očakávalo pre mladú neutrónovú hviezdu. Tiež spektrálne a časové vlastnosti objektu sa líšia od skoršieho pozorovania tohto zdroja v XMM-Newton v roku 2001.
„Správanie, ktoré vidíme, je obzvlášť záhadné vzhľadom na jeho mladší vek, menej ako 2 000 rokov,“ uviedla Andrea De Luca z IASF-INAF, hlavnej autorky. „Pripomína to viacmiliónový zdroj. Celé roky sme mali pocit, že objekt je iný, ale nikdy sme nevedeli, ako sa odlišuje dodnes. “
Objekt sa nazýva 1E161348-5055, ktorý vedci pohodlne nazvali 1E (kde E znamená Einsteinské observatórium, ktoré objavilo zdroj). Je umiestnená takmer dokonale v strede RCW 103, vzdialenom asi 10 000 svetelných rokov v súhvezdí Norma. Vďaka takmer dokonalému zarovnaniu 1E v strede RCW 103 sú astronómovia dosť istí, že sa obaja narodili pri tej istej katastrofickej udalosti.
Keď dôjde k horeniu hviezdy, ktorá je najmenej osemkrát hmotnejšia ako naše slnko, dôjde k výbuchu v prípade zvanom supernova. Hviezdne jadro imploduje a vytvára hustú kocku nazývanú neutrónová hviezda alebo, ak je dosť hmoty, čierna diera. Neutrónová hviezda obsahuje asi množstvo hmoty slnka napchaté do gule s priemerom iba asi 20 kilometrov.
Vedci už roky hľadajú periodicitu 1E, aby sa dozvedeli viac o jej vlastnostiach, napríklad o tom, ako rýchlo sa točí alebo či má spoločníka.
"Naše jasné odhalenie takého dlhého obdobia spolu so sekulárnou variabilitou v röntgenovej emisii vedie k veľmi podivnému zdroju," uviedla Patrizia Carúva z INAF, spoluautorka a vedúca skupiny Milano Group. "Takéto vlastnosti v 2000-ročnom kompaktnom objekte nám nechávajú dva pravdepodobné scenáre, v podstate zdroj, ktorý je založený na narastaní alebo na magnetickom poli."
1E by mohol byť izolovaný magnetar, exotická podtrieda vysoko magnetizovaných neutrónových hviezd. Čiary magnetického poľa tu pôsobia ako brzdy pre rotujúcu hviezdu a uvoľňujú energiu. Je známych asi tucet magnetarov. Magnetary sa však zvyčajne točia niekoľkokrát za minútu. Ak sa 1E točí iba raz za 6,67 hodiny, ako naznačuje detekcia periódy, magnetické pole potrebné na spomalenie neutrónovej hviezdy za pouhých 2000 rokov by bolo príliš veľké na to, aby bolo možné ju získať.
Štandardné magnetické magnetické pole by dokázalo tento trik urobiť, ak však úlomok disku, ktorý tvorí zvyšný materiál explodovanej hviezdy, tiež pomáha spomaliť rotáciu neutrónovej hviezdy. Tento scenár nebol nikdy predtým pozorovaný a ukázal by nový typ vývoja neutrónových hviezd.
Alternatívne môže byť dlhá 6,67-hodinová perióda okružným obdobím binárneho systému. Takýto obraz si vyžaduje, aby sa normálnej hviezde s nízkou hmotnosťou podarilo zostať naviazané na kompaktný objekt generovaný explóziou supernovy pred 2000 rokmi. Pozorovania umožňujú spoločníka polovice hmoty nášho Slnka alebo dokonca menšiu.
1E by však bol bezprecedentným príkladom nízkohmotového röntgenového binárneho systému v jeho detstve, miliónkrát mladšieho ako štandardné röntgenové binárne systémy so svetelnými spoločníkmi. Mladý vek nie je jedinou zvláštnosťou 1E. Cyklický obrazec zdroja je oveľa výraznejší ako ten, ktorý sa pozoroval pri desiatkach röntgenových binárnych systémov s nízkou hmotnosťou, ktoré si vyžadujú neobvyklý proces kŕmenia neutrónovými hviezdami.
Jeho správanie by mohlo vysvetliť dvojaké narastanie: Kompaktný objekt zachytáva zlomok vetra trpasličej hviezdy (narastanie vetra), ale je tiež schopný vytiahnuť plyn z vonkajších vrstiev svojho spoločníka, ktorý sa usadzuje v narastajúcom disku (disk narastania). Takýto neobvyklý mechanizmus by mohol fungovať v ranej fáze života röntgenového binárneho prístroja s nízkou hmotnosťou, ktorému dominovali účinky počiatočnej, očakávanej alebo orbitálnej excentricity.
„RCW 103 je záhada,“ povedal Giovanni Bignami, riaditeľ CESR, Toulouse a spoluautor. „Jednoducho nemáme presvedčivú odpoveď na to, čo spôsobuje dlhé röntgenové cykly. Keď to zistíme, naučíme sa oveľa viac o supernovoch, neutrónových hviezdach a ich vývoji. “
Keby hviezda vybuchla na severnej oblohe, Kleopatra by ju mohla vidieť a považovať ju za znamenie jej nešťastného konca. Namiesto toho k výbuchu došlo hlboko na južnej oblohe a nikto to nezaznamenal. Avšak zdrojom sú dobré znamenia pre röntgenových astronómov, ktorí dúfajú, že sa dozvedeli o hviezdnej evolúcii.
Pôvodný zdroj: ESA News Release
