To je milisekundni puls… hitro vrtljiva nevtronska zvezda in kmalu bo prišel do konca svoje faze zbiranja mase. Bilo je zasedeno, vrtelo se je pri neverjetno visokih vrtilnih hitrostih od približno 1 do 10 milisekund in streljalo z rentgenskih žarkov. Zdaj se bo nekaj zgodilo. Zelo hitro bo izgubila veliko energije in starosti.
Astrofizik Thomas Tauris z Argelander-Institut für Astronomie in Max-Planck-Institut za radioastronomijo je v februarju številke 3. februarja objavil članek Znanost kjer je s številčnimi enačbami prikazal koren evolucije zvezd in navornih navorov. V tem modelu je prikazano, da milisekundni pulsrji v zadnji fazi procesa prenosa mase in tik pred pretvorbo v radijski vir razblinijo približno polovico njihove rotacijske energije. Ugotovitve dr. Taurisa so skladne s trenutnimi opazovanji, njegovi sklepi pa tudi pojasnjujejo, zakaj se radijski milisekundni pulsar zdi starostno napreden nad njihovimi zvezdami. To je lahko odgovor, zakaj submiliisekundni pulsarji sploh ne obstajajo!
"Milisekundni pulsarji so stare nevtronske zvezde, ki so se vrtele do visokih rotacijskih frekvenc z nabiranjem mase iz binarne spremljevalne zvezde." pravi doktor Tauris. "Pomembno vprašanje za razumevanje fizike zgodnje evolucije spin milisekundnih pulsarjev je vpliv naraščajoče magnetosfere med končnimi fazami procesa prenosa mase."
Z risanjem mase in kotnega momenta iz gostiteljske zvezde v binarnem sistemu milisekundni pulsar živi svoje življenje kot visoko magnetizirana stara nevtronska zvezda z izjemno rotacijsko frekvenco. Čeprav lahko domnevamo, da so pogosti, obstaja le približno 200 teh pulsarjev, ki obstajajo v galaktičnih diskih in krogelnih grozdih. Prvi od teh milisekundnih pulzarjev je bil odkrit leta 1982. Šteje tisto, ki ima hitrost vrtenja med 1,4 do 10 milisekund, skrivnost pa je v tem, zakaj imajo tako visoke hitrosti vrtenja, njihova močna magnetna polja in svojo nenavadno starost. Na primer, kdaj se izklopijo? Kaj se zgodi s hitrostjo vrtenja, ko zvezda donatorka preneha dajati?
"Zdaj smo prvič kombinirali podrobne numerične modele zvezdnega evolucije z izračuni zavornega momenta, ki deluje na vrteči se pulsar," pravi Thomas Tauris, avtor te študije. "Rezultat je, da milisekundni puls izgubi približno polovico svoje rotacijske energije v tako imenovani fazi ločevanja Roche-lobe. Ta faza opisuje prenehanje prenosa mase v binarnem sistemu. Zato bi se radijski oddajali milisekundni pulzri morali vrteti nekoliko počasneje kot njihovi potomci; rentgenski oddajniki milisekundni pulsarji, ki še vedno pridobivajo material od svoje donorjeve zvezde. Prav to kažejo podatki opazovanja. Poleg tega lahko te nove ugotovitve pomagajo razložiti, zakaj se zdi, da imajo nekateri milisekundni puls značilne starosti, ki presegajo starost vesolja, in morda zakaj ni submisesekundnih radijskih pulzarjev. "
Zahvaljujoč tej novi študiji smo zdaj lahko videli, kako bi lahko vrteči pulsar zaviral iz ravnotežnega vrtenja. V tej starosti se hitrost prenosa mase upočasni in vpliva na magnetosferski polmer pulsarja. To se nato širi in prisili dohodno snov, da deluje kot propeler. Dejanje nato povzroči, da pulsar upočasni vrtenje in posledično upočasni hitrost vrtenja.
"Pravzaprav bi brez rešitve problema" izklopa "pričakovali, da se pulsarji med fazo ločevanja Roche-lobe celo upočasnijo, da se zavrtijo obdobja 50-100 milisekund," zaključuje Thomas Tauris. "To bi bilo v očitnem nasprotju z opazovalnimi dokazi za obstoj milisekundnih puls."
Izvorni vir zgodbe: Max-Planck-Institut za Radioastronomie Novice Release> Za nadaljnje branje: Spin-Down radio milisekundnih pulzov v Genezi.
