Pulsarjeva pot v približno 2,5 milijona let. Kreditna slika: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Kliknite za povečavo
Hitro prehitra, supergosta nevtronska zvezda je nekako dobila močan "udarec", ki jo je iz naše galaksije Mlečne poti izstrelil v hladno prostranstvo medgalaktičnega prostora. Njegovo odkritje je zagonetno astronomov, ki so z zelo dolgim osnovnim nizom (VLBA) Nacionalne fundacije za znanost ustanovili neposredno merjenje najhitrejše hitrosti, ki so jo še našli v nevtronski zvezdi.
Nevtronska zvezda je ostanek ogromne zvezde, rojene v ozvezdju Cygnus, ki je eksplodirala pred približno dvema milijoma in pol v titanski eksploziji, znani kot supernova. Ultra natančne meritve VLBA njegove razdalje in gibanja kažejo, da je na poti k neizogibnemu zapuščanju naše Galaksije.
"Vemo, da eksplozije supernove lahko spodbudijo nastalo nevtronsko zvezdo, vendar ogromna hitrost tega predmeta potisne meje našega trenutnega razumevanja," je dejala Shami Chatterjee iz Nacionalnega observatorija za radio astronomijo (NRAO) in Harvard-Smithsonian Center za astrofiziko. "To odkritje je zelo težko razložiti na najnovejših modelih propada jedra supernove," je dodal.
Chatterjee in njegovi sodelavci so uporabili VLBA za proučevanje pulsara B1508 + 55, približno 7700 svetlobnih let od Zemlje. Z ultrazvočnim radijskim videnjem celine VLBA so lahko natančno izmerili razdaljo in hitrost pulsarja, vrteče se nevtronske zvezde, ki oddaja močne žarke radijskih valov. Načrtovanje gibanja nazaj je kazalo na rojstni kraj med skupinami velikanskih zvezd v ozvezdju Cygnus - zvezde tako množične, da neizogibno eksplodirajo kot supernove.
"To je prvo neposredno merjenje hitrosti nevtronske zvezde, ki presega 1.000 kilometrov na sekundo," je dejal Walter Brisken, astronom NRAO. "Večina prejšnjih ocen hitrosti nevtronskih zvezd je bila odvisna od poučenih ugibanj o njihovih razdaljah. S tem imamo natančno, neposredno merjenje razdalje, tako da lahko hitro izmerimo hitrost, «je dejal Brisken. Meritve VLBA kažejo, da se pulsar giblje s skoraj 1100 kilometri (več kot 670 milj) na sekundo - približno 150-krat hitreje kot v orbiti vesoljskega prevoza. S to hitrostjo bi lahko v petih sekundah potoval iz Londona v New York.
Da bi izmerili pulsovo razdaljo, so morali astronomi zaznati "nihanje" v svojem položaju, ki ga povzroči gibanje Zemlje okoli Sonca. Ta "nihanje" je bila približno dolžina palice za bejzbol, kar se vidi z Lune. Nato so znanstveniki z določeno razdaljo lahko izračunali pulsovo hitrost z merjenjem njegovega gibanja po nebu.
"Gibanje, ki smo ga merili z VLBA, je bilo približno enako gledanju žogice za domačo vožnjo v bostonskem parku Fenway Park s sedeža na Luni," je pojasnil Chatterjee. "Vendar je pulsarju potreboval skoraj 22 mesecev, da je pokazal tako navidezno gibanje. VLBA je najboljši možni teleskop za sledenje tako drobnih navideznih gibanj. "
Predvidena rojstna zvezda med velikanskimi zvezdami v ozvezdju Cygnus leži znotraj ravnine Mlečne poti, spiralne galaksije. Nova opažanja VLBA kažejo, da je nevtronska zvezda usmerjena stran od letala Mlečne poti z dovolj hitrosti, da jo popolnoma odpelje iz Galaksije. Od eksplozije supernove pred skoraj dvema milijonoma in pol se pulsar premakne čez približno tretjino nočnega neba, kar se vidi z Zemlje.
"Nekaj časa smo razmišljali, da lahko eksplozije supernove povzročijo nastanek nevtronske zvezde, vendar najnovejši računalniški modeli tega procesa niso dosegli hitrosti nikjer blizu tistega, kar vidimo v tem predmetu," je dejal Chatterjee. "To pomeni, da je treba modele preveriti in morda popraviti, da bi upoštevali naša opažanja," je dejal.
"Obstajajo tudi nekateri drugi procesi, ki bodo morda lahko povečali hitrost, ki jo povzroči udar supernove, vendar bomo morali temeljiteje raziskati, da bomo lahko sklepali," je dejal Wouter Vlemmings iz Observatorija Jodrell Bank v Veliki Britaniji in Univerza Cornell v ZDA
Opazovanja B1508 + 55 so bila del večjega projekta uporabe VLBA za merjenje razdalj in premikov številnih pulsarjev. "To je prvi rezultat tega dolgoročnega projekta in precej vznemirljivo je, da se zgodi kaj tako spektakularnega zgodnje zgodaj," je dejal Brisken. Opazovanja VLBA so bila narejena na radijskih frekvencah med 1,4 in 1,7 GigaHertz.
Chatterjee, Vlemmings in Brisken so sodelovali z Josephom Lazio iz Pomorskega raziskovalnega laboratorija, Jamesom Cordesom z univerze Cornell, Millerjem Gossom iz NRAO, Stephenom Thorsettom iz kalifornijske univerze, Santa Cruzom, Edwardom Fomalontom iz NRAO, Andrejem Lyneom in Michaelom Kramerjem, oba Jodrell Bank Observatory. Znanstveniki so svoje ugotovitve predstavili v 1. septembru številki Pisma astrofizičnega časopisa.
VLBA je sistem desetih radioteleskopskih anten, vsaka s posodo premera 25 metrov (82 čevljev) in tehta 240 ton. Od Mauna Kea na Velikem otoku Havajev do Svetega Croixa na ameriških Deviških otokih se VLBA razteza na več kot 5000 miljah, kar astronomom omogoča ostro videnje katerega koli teleskopa na Zemlji ali v vesolju.
National Radio Astronomy Observatory je objekt Nacionalne znanstvene fundacije, ki ga upravlja na podlagi sporazuma o sodelovanju Associated Universities, Inc.
S sedežem v Cambridgeu v Massachusettsu je Harvard-Smithsonian Center za astrofiziko (CfA) skupno sodelovanje med Smithsonian Astrophysical Observatory in Harvard College Observatory. Znanstveniki organizacije CfA, organizirani v sedem raziskovalnih oddelkov, preučujejo nastanek, razvoj in končno usodo vesolja.
Izvirni vir: CfA News Release
