Kako torej vzamete temperaturo enega najbolj eksotičnih predmetov v vesolju? Nevtronska zvezda (~ 1,35 do 2,1 sončne mase, ki meri le 24 km) je ostanek supernove, potem ko je velika zvezda umrla. Čeprav niso dovolj masivne, postanejo črna luknja, nevtronske zvezde še vedno kopičijo materijo in črpajo plin iz binarnega partnerja, ki je pogosto podvržen daljšim obdobjem sežiganja.
Na srečo lahko opazujemo rentgenske žarke (z uporabo instrumentov, kot so Chandra), toda temperatura in zgradba nevtronske zvezde ne razkriva samega odseva.
Na konferenci AAS prejšnji teden so podrobnosti o rezultatih kampanje rentgenskega opazovanja MXB 1659-29, kvazistentnega rentgenskega prehodnega vira (tj. Nevtronske zvezde, ki dolgo leti) razkrile nekaj fascinantnih spoznanj fizika nevtronskih zvezd, ki kaže, da ko se skorja nevtronske zvezde ohlaja, se razkrije sestava skorje in se lahko izmeri temperatura teh eksotičnih ostankov supernove ...
Med izbruhom eksplozije nevtronske zvezde ustvarjajo rentgenske žarke. Te vire rentgenskih žarkov je mogoče izmeriti in spremljati njihovo evolucijo. V primeru MXB 1659-29 je Ed Cackett (Univerza v Michiganu) uporabil podatke iz Nasinega Rossijevega rentgenovega raziskovalca (RXTE), da je spremljal hlajenje zvezde nevtronske zvezde po daljšem obdobju izgorevanja rentgenskih žarkov. MXB 1659-29 je polnil 2,5 leta, dokler se septembra 2001 ni "ugasnil". Od takrat je bil vir redno opazovan, da je meril eksponentno zmanjšanje rentgenskih emisij.
Zakaj je torej to pomembno? Po dolgem obdobju žarenja rentgenskih žarkov se bo skorja nevtronske zvezde segrela. Vendar velja, da bo jedro nevtronske zvezde ostalo razmeroma hladno. Ko nevtronska zvezda preneha goreti (ko se izločanje plina, ki napaja plamen, ugasne), se vir ogrevanja skorje izgubi. V tem obdobju »mirovanja« (brez sevanja) zmanjšuje rendgenski tok hladilne nevtronske skorje razkriva ogromno informacij o značilnostih nevtronske zvezde.
Med mirovanjem bodo astronomi opazovali rentgenske žarke, ki se oddajajo s površine nevtronske zvezde (v nasprotju z mehurji), zato lahko neposredne meritve nevtronske zvezde. Cackett je v svoji predstavitvi pregledal, kako se rentgenski tok iz MXB 1659-29 zmanjšuje eksponentno in nato izravnava pri konstantnem toku. To pomeni, da se je skorja po plamenu hitro ohladila in sčasoma dosegla toplotno ravnovesje z jedrom nevtronske zvezde. Zato lahko s to metodo sklepamo na temperaturo jedra nevtronske zvezde.
Vključno s podatki iz drugega rentgenskega prehodnega nevtronskega zvezda KS 1731-260 kažejo, da so hitrosti hlajenja, ki so jih opazili med nastopom mirovanja, pokazali, da imajo ti predmeti dobro urejene rešetke z zelo malo nečistoč. Hitro znižanje temperature (od bliska do mirovanja) je trajalo približno 1,5 leta, da smo dosegli toplotno ravnovesje z jedrom nevtronske zvezde. Nadaljnje delo bo zdaj potekalo z uporabo podatkov Chandra, tako da bo mogoče odkriti več informacij o teh hitro vrtečih se eksotičnih predmetih.
Nenadoma so nevtronske zvezde postale nekoliko manj skrivnostne v 10-minutnih pogovorih prejšnji torek, obožujem konference…
Sorodne publikacije:
- Chandra in Swift opazuje kvazi-obstojni prehod nevtronske zvezde EXO 0748-676 v mirovanju, Degenaar et al., 2008
- KRIVNA HLADILNA KREMA NEVRONSKE ZVEZDE V MXB 1659-29, Rudy Wijnands, 2004
