Ko množične zvezde dosežejo konec življenjskega cikla, eksplodirajo v množični supernovi in odvržejo večino svojega materiala. Preostali je "miliskundni pulsar", super gosta, visoko magnetizirana nevtronska zvezda, ki se hitro vrti in oddaja žarke elektromagnetnega sevanja. Sčasoma te zvezde izgubijo svojo rotacijsko energijo in začnejo upočasnjevati, vendar lahko spet pospešijo s pomočjo spremljevalca.
Po nedavni raziskavi je bila mednarodna skupina znanstvenikov priča temu redkemu dogodku, ko so opazovali ultra počasen puls, ki se nahaja v sosednji galaksiji Andromeda (XB091D). Rezultati njihove študije so pokazali, da se ta pulsar pospešuje zadnjih milijon let, kar je verjetno rezultat ujetega spremljevalca, ki od takrat obnavlja svojo hitro vrtenje.
Običajno je, ko pulsar združuje z navadno zvezdo, rezultat je binarni sistem, sestavljen iz pulsarja in belega pritlikavca. To se zgodi, ko pulsar odstrani zunanje plasti zvezde in jo spremeni v belega pritlikavca. Gradivo iz te zunanje plasti nato tvori akrecijski disk okoli pulsarja, ki ustvari "vročo točko", ki seva v rentgenskem spektru in kjer temperature lahko dosežejo milijone stopinj.
Skupino je vodil Ivan Zolotukhin iz astronomskega inštituta Sternberg na Moskovski državni univerzi Lomonosov (MSU), vključevali so astronome z univerze v Toulouseu, Nacionalnega inštituta za astrofiziko (INAF) in Smithsonian Astrophysical Observatory. Rezultati študije so bili objavljeni v The Astrophysical Journal pod naslovom "Najpočasnejši vrteči se rentgenski pulsar v ekstragalaktičnem krogličnem grozdu".
Kot navajajo v svojem prispevku, je bilo odkrivanje tega pulsarja mogoče zaradi podatkov, ki jih je zbral vesoljski observatorij XMM-Newton v obdobju 2000–2013. V tem času je XMM-Newton zbral informacije o približno 50 milijardah rentgenskih fotonov, ki so jih astronomi v MSU Lomosov združili v odprto spletno bazo podatkov.
Ta baza podatkov je astronomom omogočila, da si podrobneje ogledajo številne prej odkrite predmete. To vključuje XB091D, pulsar z obdobjem sekund (aka. "Drugi pulsar"), ki se nahaja v enem najstarejših krogelnih zvezdnih grozdov v galaksiji Andromeda. Vendar iskanje rentgenskih fotografij, ki bi jim omogočale, da označijo XB091D, ni bila lahka naloga. Kot je pojasnil Ivan Zolotukhin v sporočilu za javnost MSU:
»Detektorji na XMM-Newtonu zaznajo samo en foton iz tega pulsarja vsakih pet sekund. Zato lahko iskanje pulsarjev med obširnimi podatki XMM-Newton primerjamo z iskanjem igle v senenem nahodu. Pravzaprav smo morali za to odkritje ustvariti povsem nova matematična orodja, ki so nam omogočala iskanje in črpanje periodičnega signala. Teoretično obstaja veliko aplikacij za to metodo, tudi tiste zunaj astronomije. "
Na podlagi skupno 38 opazovanj XMM-Newtona je skupina ugotovila, da je ta pulsar (ki je bil edini znani pulsar te vrste zunaj naše galaksije) v najzgodnejših fazah "pomlajevanja". Skratka, njihova opažanja so pokazala, da se je pulsar začel pospeševati pred manj kot milijonom let. Ta ugotovitev je temeljila na dejstvu, da je XB091D najpočasnejši vrtljiv kroglični pulsar, odkrit do danes.
Nevtronska zvezda v 1,2 sekunde opravi en obrat, kar je več kot 10-krat počasneje kot prejšnji rekorder. Iz podatkov, ki so jih opazili, so lahko opisali tudi okolje okoli XB091D. Na primer, ugotovili so, da se pulsar in njegov binarni par nahajata v izjemno gosto kroglični grozd (B091D) v galaksiji Andromeda - približno 2,5 milijona svetlobnih let.
Ocenjuje se, da je ta skupina stara 12 milijard let in vsebuje milijone starih, bledih zvezd. Medtem je spremljevalec zvezda 0,8 sončne mase, sam binarni sistem pa ima vrtenje 30,5 ure. In približno 50.000 let bo, kot ocenjujejo, pulsar dovolj pospešil, da bo znova vrtelo obdobje rotacije, izmerjeno v milisekundah - to je milisekundni pulsar.
Zanimivo je, da je lokacija XB910D na tem obsežnem območju zvezd z visoko gostoto omogočila, da je ujel spremljevalca pred približno milijonom let in najprej začel "pomlajevanje" procesa. Kot je pojasnil Zolotukhin:
"V naši galaksiji ni tako opaznih počasnih rentgenskih puls v 150 znanih krogličnih grozdih, ker njihova jedra niso velika in gosta, da lahko tvorijo dovolj velike binarne zvezde. To kaže, da je jedro grozda B091D z izjemno gosto sestavo zvezd v XB091D veliko večje od tistega v običajnem grozdu. Tako imamo opravka z velikim in dokaj redkim objektom - z gostim ostankom majhne galaksije, ki jo je nekoč požrla galaksija Andromeda. Gostota zvezd tukaj v regiji, ki je približno 2,5 svetlobna leta, je približno 10 milijonov krat večja kot v bližini Sonca. "
Zahvaljujoč tej študiji in matematičnim orodjem, ki jih je ekipa razvila, da bi jo našli, bodo astronomi v prihodnjih letih verjetno lahko ponovno pregledali številne prej odkrite predmete. Znotraj teh množičnih naborov podatkov bi lahko bilo veliko primerov redkih astronomskih dogodkov, ki čakajo, da jih bomo videli in pravilno označili.
Nadaljnje branje: The Astrophysical Journal, Moskovska državna univerza Lomonosov
