Amikor egy csillag élettartamának vége felé kimeríti nukleáris üzemanyagot, akkor gravitációs összeomláson megy keresztül, és a külső rétegeket leborítja. Ez egy supernova néven ismert csodálatos robbanást eredményez, amely fekete lyuk, pulsar vagy fehér törpe kialakulásához vezethet. És évtizedes megfigyelés és kutatás ellenére még mindig sok tudós nem ismeri ezt a jelenséget.
Szerencsére a folyamatos megfigyelések és a továbbfejlesztett eszközök mindenféle felfedezéshez vezetnek, amelyek új betekintést kínálnak. Például egy csillagászok egy csoportja a Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelő Intézettel (NRAO) és a NASA-val nemrégiben megfigyelt egy „ágyúgolyó” pulzort, amely elhaladt a szupernóvától, amelyről azt állítják, hogy létrehozta. Ez az eredmény már betekintést nyújt arra, hogy a pulzusok miként tudják felvenni a sebességet a szupernóvából.
A pulzár, amelyet PSR J0002 + 6216 (J0002) -nek hívnak, kb. 6500 fényévnyire van a Földtől. Eredetileg 2017-ben fedezték fel az [email protected] nevű projektben dolgozó polgári tudósok, amely önkéntesekre támaszkodik a NASA Fermi Gamma-ray Űrtávcső (FGST) adatainak elemzésére. A projekt eddig 23 pulzátor felfedezéséért felelõs.
Ugyanakkor ez a felfedezés volt különösen jelentős. Az első felfedezése óta a Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelő Intézet (NRAO) Frank Schinzel vezetésével nyomkövetési rádiómegfigyeléseket végeztek új mexikói Karl G. Jansky nagyon nagy tömb (VLA) segítségével. Ezek azt mutatták, hogy a pulzárnak sokkolt részecskék és mágneses energiájuk van, ami 13 fényév mögött volt.
Még érdekesebb volt az a tény, hogy ez a farok az 53 fényév mögött elhelyezkedő szupernóvamaradvány középpontjára mutatott (CTB 1). Ez a farok a pulzár csillagközi gázon keresztüli gyors mozgásának eredménye volt, amely olyan hullámhullámokhoz vezetett, amelyek mágneses energiát és felgyorsított részecskéket generálnak az ébredés során. Ahogyan Shinzel egy NASA nemrégiben kiadott sajtóközleményében kifejtette:
„A keskeny dart-szerű farok és az érdekes látószögnek köszönhetően egyenesen visszavezethetjük ezt a pulzárt a szülőhelyéhez. Ennek a tárgynak a további vizsgálata segít jobban megérteni, hogy ezek a robbanások képesek olyan nagy sebességre „rúgni” a neutroncsillagokat. ”
A Fermi adataira támaszkodva a csapat képes volt megmérni, milyen gyorsan és milyen irányba halad a pulsar. Ezt egy „pulsar timing” néven ismert módszerrel hajtották végre, ahol a pulzár minden forgásával (J0002 esetében másodpercenként 8,7-szer) fellépő gammasugár-villogásokat használják a mozgás nyomon követésére.
Ebből a csoport megállapította, hogy a J0002 körülbelül 1125 km / s (700 mps) vagy 4 millió km / h (2,5 millió mph) sebességgel halad. A múltban a tudósok megfigyelték a nagy sebességű pulzárokat, de átlagos sebességük körülbelül ötször lassabb volt - 240 km / s (150 mps). Mint Dale Frail (a NRAO kutatója, aki a felfedező csapat részét képezte):
„A szupernóva maradványában lévő robbanásveszély eredetileg gyorsabban terjedt el, mint a pulzár mozgása. A törmeléket azonban lelassította a csillagközi térben lévő érzékeny anyaggal való találkozás, így a pulsar képes volt felzárkózni és előzni.
A csapat azt is megállapította, hogy a pulsar végül megbukott volna a szupernóva által létrehozott bővülő héjjal. Eleinte a szupernóva terjedő törmeléke gyorsabban lett volna kifelé haladva, mint a J0002, de mintegy 5000 ezer év után a héj interakciója a csillagközi gázzal fokozatosan lelassította. 10.000 évre, amit most látnak a csillagászok, a pulsar jóval a héj kívül volt.
Noha a csillagászok már régóta tudják, hogy a pulzátorok gyors rúgást kaphatnak az őket létrehozó szupernóva robbanások után, továbbra sem tisztázottak, hogyan történik ez. Ennek lehetséges magyarázata az, hogy az összeomló csillag instabilitása sűrű, lassan mozgó anyagrégiót eredményezhet, amely a neutroncsillagot húzza, és fokozatosan felgyorsítja azt a robbanás központjától.
"Ez a pulzár elég gyorsan halad, hogy végül elkerülje a Tejút-galaxisunkat" - mondta Frail. „Számos mechanizmust javasoltak a rúgás előállításához. Amit a PSR J0002 + 6216-ban látunk, alátámasztja azt az elképzelést, hogy a szupernóva-robbanás hidrodinamikai instabilitása felelős ennek a pulzárnak a nagy sebességéhez. "
A jövőre nézve a csapat további megfigyeléseket tervez elvégezni a VLA, a Nemzeti Tudományos Alapítvány nagyon hosszú alapvonal-tömbje (VLBA) és a NASA Chandra röntgenmegfigyelő központja segítségével. Ezek a nyomon követések remélhetőleg további nyomokat adnak arra vonatkozóan, hogy ez a pulsar miként vett fel ilyen nagy sebességet, ami hosszú utat tehet annak a rejtélynek a feloldásához, amely még mindig körülveszi a szupernóvák robbanásait.
Ezeket az eredményeket nemrégiben megosztották az Amerikai Csillagászati Társaság 17. Nagy Energia Asztrofizikai Osztályának (HEAD) ülésén, amelyet március 17–21-én tartottak a kaliforniai Monterey-ben. Ezek egy olyan tanulmány tárgyát képezik, amelyet felülvizsgálnak a legutóbbi kiadványban való közzététel céljából Az asztrofizikai folyóiratok.
