Ta slika, ki jo je posnel ESA-jev observatorij XMM-Newton, prikazuje osnovo ostanka supernove RCW103. Nova nevtronska zvezda se običajno vrti precej hitro, a nato njeno močno magnetno polje upočasni. A magnetno polje tega ni moglo storiti v 2.000 letih, kot so opazili astronomi.
Zahvaljujoč podatkom s ESA-jevega satelita XMM-Newton je skupina znanstvenikov, ki so si natančneje ogledala predmet, odkrit pred 25 leti, ugotovila, da je takšen, kot ga nihče drug v naši galaksiji ne pozna.
Predmet je v osrčju ostanka supernove RCW103, plinastih ostankov zvezde, ki je eksplodirala pred približno 2000 leti. RCW103 in njegov osrednji vir se zdita učbeni primer tega, kar ostane po eksploziji supernove: mehurček izmetnega materiala in nevtronska zvezda.
Globinsko in neprekinjeno 24,5-urno opazovanje je razkrilo nekaj veliko bolj zapletenega in intrigantnega. Ekipa iz Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF) Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) v Milanu v Italiji je ugotovila, da se emisije iz osrednjega vira spreminjajo s ciklom, ki se ponavlja na vsakih 6,7 ure. To je presenetljivo dolgo obdobje, več deset tisoč krat daljše od pričakovane za mlado nevtronsko zvezdo. Tudi spektralne in časovne lastnosti objekta se razlikujejo od prejšnjega opazovanja tega izvora v XMM-Newtonu leta 2001.
"Obnašanje, ki ga vidimo, je še posebej zmedeno glede na njegovo mladost, ki je manjša od 2000 let," je povedala Andrea De Luca iz vodilne avtorice IASF-INAF. "Spominja na večmilijonski vir. Dolga leta smo imeli občutek, da je objekt drugačen, vendar do zdaj nikoli nismo vedeli, kako drugačen je. "
Predmet se imenuje 1E161348-5055, ki so ga znanstveniki poimenovali 1E (kjer E pomeni Einstein observatorij, ki je odkril vir). Vgrajen je skoraj popolnoma v središče RCW 103, približno 10 000 svetlobnih let v ozvezdju Norma. Skoraj popolna poravnava 1E v središču RCW 103 astronomi pušča prepričanje, da sta se dva rodila v istem katastrofalnem dogodku.
Ko zvezdi, vsaj osemkrat bolj množični od našega sonca, zmanjka goriva, da eksplodira v dogodku, imenovanem supernova. Zvezdano jedro vsrka in tvori gost samorog, imenovan nevtronska zvezda, ali če je dovolj mase, črna luknja. Nevtronska zvezda vsebuje približno sonce, ki je vredno množično nabiti v kroglo čez približno 20 kilometrov.
Znanstveniki že leta iščejo periodičnost 1E, da bi izvedeli več o njegovih lastnostih, na primer o tem, kako hitro se vrti ali ali ima spremljevalca.
"Naše jasno odkrivanje tako dolgega obdobja, skupaj s sekularno spremenljivostjo rentgenskih žarkov, pomeni zelo čuden vir," je dejala Patrizia Caraveo iz INAF, soavtorja in vodje skupine Milano. "Takšne lastnosti v 2000 let starem kompaktnem objektu nam puščajo dva verjetna scenarija, ki sta v bistvu vir, ki ga poganjajo akrekcije ali magnetno polje."
1E bi lahko bil izolirani magnetar, eksotična podrazreda visoko magnetiziranih nevtronskih zvezd. Tu magnetno polje deluje kot zavora vrteče se zvezde in sprošča energijo. Znanih je približno ducat magnetov. Toda magneti se običajno vrtijo večkrat na minuto. Če se 1E vrti samo enkrat na 6.67 ur, kot kaže zaznavanje obdobja, bi bilo magnetno polje, potrebno za upočasnitev nevtronske zvezde v samo 2000 letih, preveliko, da bi bilo verjetno.
Običajno magnetno polje z magnetom bi lahko naredilo trik, če tudi odpadni disk, ki ga tvorijo ostanki materiala eksplodirane zvezde, pomaga pri upočasnitvi vrtenja nevtronskih zvezd. Ta scenarij še nikoli ni bil upoštevan in bi nakazoval na novo vrsto nevtronske zvezde.
Dolgo 6,67-urno obdobje bi lahko bilo orbitalno obdobje binarnega sistema. Takšna slika zahteva, da je normalni zvezdi z majhno maso uspelo ostati vezan na kompaktni objekt, ki ga je ustvarila eksplozija supernove pred 2000 leti. Opazovanja omogočajo spremljanje polovice mase našega Sonca ali celo manjše.
Toda 1E bi bil že v povojih primer brezkomernega rentgenskega binarnega sistema z majhno maso, kar je milijon krat mlajši od standardnih rentgenskih binarnih sistemov s svetlobnimi spremljevalci. Mlada starost ni edina posebnost 1E. Ciklični vzorec vira je veliko bolj izrazit, kot ga opazimo pri ducatih nizko masnih rentgenskih binarnih sistemov, ki zahtevajo nenavaden postopek dovajanja nevtronskih zvezd.
Postopek dvojne akrekcije bi lahko razložil njegovo vedenje: Kompakten predmet zajame delček pritlikave zvezde (napihnjenost vetra), hkrati pa je sposoben izvleči plin iz zunanjih plasti svojega spremljevalca, ki se usede v akumulacijski disk (disk povečanje). Tak nenavaden mehanizem bi lahko deloval v zgodnji fazi življenja binarne datoteke z nizko maso rentgenskih žarkov, v kateri prevladujejo učinki začetne, pričakovane orbitalne ekscentričnosti.
"RCW 103 je enigma," je dejal Giovanni Bignami, direktor CESR, Toulouse in soavtor. "Enostavno nimamo dokončnega odgovora, kaj povzroča dolge rentgenske cikle. Ko bomo to ugotovili, bomo izvedeli veliko več o supernovah, nevtronskih zvezdah in njihovi evoluciji. "
Če bi zvezda eksplodirala na severnem nebu, bi Kleopatra lahko to videla in menila, da je to znak njenega nesrečnega konca, je dejal Caraveo. Namesto tega se je eksplozija zgodila globoko na južnem nebu in nihče je ni zabeležil. Kljub temu je vir dober znak za rentgenske astronome, ki upajo izvedeti o evoluciji zvezd.
Izvirni vir: ESA News Release
