Radio pulsar PSR B1259-63. Kreditna slika: ESA Klikni za povečavo
Astronomi ESA so bili priča nekaj zelo nenavadnega; pulsar se je zrušil skozi plinski obroč, ki obkroža spremljevalno zvezdo. Ta spremljevalna zvezda je nekajkrat bolj masivna od našega lastnega Sonca in se vrti tako hitro, da neprestano izriva material v obroč plina. V svoji 3,4-letni eliptični orbiti je pulsar skozi ta obroč dvakrat šel dvakrat
Astronomi so bili priča še nikoli zagledanega dogodka v opazovanjih vesoljskega plovila XMM-Newton, ESA - trka med pulsarjem in plinskim obročkom okoli sosednje zvezde.
Redki prehodi, ki so pulsarju zapirali v ta prstan in skozi ta, so osvetlili nebo v gama- in rentgenskih žarkih.
Odkril je izjemno nov vpogled v izvor in vsebino "pulsarskih vetrov", ki je bila dolgoletna skrivnost. Znanstveniki so dogodek opisali kot naravno, a "pomanjšano" različico znanega satelitskega trka Deep Impact s kometom Tempel 1.
Njihova končna analiza temelji na novem opazovanju XMM-Newtona in množici arhiviranih podatkov, kar bo vodilo do boljšega razumevanja, kaj poganja znane „pulsarjeve meglice“, kot sta pisani rakovi in Vela pulsars.
"Kljub neštetim opazovanjem je fizika pulsarskih vetrov ostala enigma," je povedala vodilna avtorica Maša Černjakova iz Centra za celostno znanost, Versoix, Švica.
"Tu smo imeli redko priložnost, da vidimo pulsar vetra, ki se spopada z zvezdnim vetrom. To je analogno razbitju nečesa odprtega, da vidimo, kaj je znotraj. "
Pulsar je hitro vrteče se jedro strnjene zvezde, ki je bilo nekdaj približno 10 do 25 krat bolj masivno od našega Sonca. Gosto jedro vsebuje približno sončno maso, stisnjeno v krogli čez 20 kilometrov.
Pulsar v tem opazovanju, imenovanem PSR B1259-63, je radio pulsar, kar pomeni, da večino časa oddaja le radijske valove. Binarni sistem leži v splošni smeri Južnega križa približno 5000 svetlobnih let.
Pulsarjev veter obsega material, ki se odvaja od pulsarja. V teku je razprava o tem, kako energijski so vetrovi in ali so ti vetrovi sestavljeni iz protonov ali elektronov. Kar je ugotovila Chernyakova ekipa, čeprav presenetljivo, je lepo povezano z drugimi nedavnimi opažanji.
Skupina je opazovala PSR B1259-63, ki kroži okrog zvezde "Be" z imenom SS 2883, ki je svetla in vidna astronomom amaterjem. Zvezde "bodi", tako imenovane zaradi določenih spektralnih lastnosti, so ponavadi nekajkrat bolj masivne od našega Sonca in se vrtijo z neverjetno hitrostjo.
Vrtijo se tako hitro, da se njihova ekvatorialna regija izboči in postanejo sploščene krogle. Plin neprestano odganja takšno zvezdo in se naseli v ekvatorialni obroč okoli zvezde, ki ima videz nekoliko podoben planetu Saturn in njegovim obročkom.
Pulzar se v 3,4-letni eliptični orbiti dvakrat potopil v zvezdasti obroč Be; toda potopitve so le nekaj mesecev narazen, tik pred in po 'periastronu', točka, ko sta oba predmeta v orbiti najbližje drug drugemu. Med potopi se oddajajo rentgenski in gama žarki, XMM-Newton pa zazna rentgenske žarke.
"Za večino 3,4-letne orbite sta oba vira rentgenskih žarkov razmeroma nejasna in značilnosti v pulzarskem vetru ni mogoče identificirati," je povedal soavtor Andrii Neronov. "Ko se oba predmeta zbližata, iskre začnejo leteti."
Novi podatki XMM-Newton so bili zbrani skoraj istočasno z opazovanjem HESS. HESS, visokoenergetski stereoskopski sistem, je nov zemeljski gama-žarek v Namibiji.
Lani je bilo opazovanje HESS zmedeno, da je emisija gama žarkov padla na minimum na periastron in je imela največ, tik pred in po periastronu, nasprotno od pričakovanja znanstvenikov.
Opazovanje XMM-Newton podpira opazovanje HESS, saj prikazuje, kako so bili maksimumi ustvarjeni z dvojnim potopom v obroč Be zvezde. Z združevanjem teh dveh opazovanj z radijskimi opazovanji z zadnjega periastron dogodka imajo znanstveniki zdaj popolno sliko tega sistema.
Z izsledkom porasta in padca rentgenskih in gama žarkov iz dneva v dan, ko je pulsar kopal skozi Be-jev disk, so znanstveniki lahko sklepali, da je veter elektronov na energijski ravni 10-100 MeV odgovoren za opazovani X- žarek. (1 MeV predstavlja milijon elektronov voltov.)
Čeprav je 10-100 MeV energijsko, je to približno 1000-krat manj od pričakovane ravni energije 100 TeV. Še bolj zagonetna je emisija gama-žarkov Multi-TeV, ki se zdi, da zagotovo izvira iz 10-100 TeV vetrnih elektronov, vendar drugače proizvedena, kot je bilo mišljeno prej.
"Edino dejstvo, ki je trenutno kristalno jasno, je, da je to pulsarni sistem, ki ga moramo gledati, če hočemo razumeti pulsarske vetrove," je dejala Černjakova.
»Nikoli še nismo videli pulsarjevega vetra tako podrobno. Zdaj nadaljujemo s teoretičnimi modeli. Imamo nekaj dobrih razlag vedenja tega smešnega sistema med radijskim in tev-gama-žarki, vendar je še vedno "v izdelavi."
Izvirni vir: portal ESA
