Amikor a hatalmas csillagok elérik életciklusuk végét, egy hatalmas szupernóvában felrobbannak, és anyaguk nagy részét leöntik. Csak egy „milliszekundumos impulzus” van, egy szuper sűrű, nagymágnesességű neutroncsillag, amely gyorsan forog, és elektromágneses sugárzás sugárzását bocsátja ki. Végül ezek a csillagok elveszítik forgási energiájukat és elkezdenek lelassulni, de társuk segítségével ismét felgyorsíthatják.
Egy nemrégiben elvégzett tanulmány szerint egy nemzetközi tudósok tanúi voltak erre a ritka eseményre, amikor a szomszédos Andromeda galaxisban (XB091D) található ultra-lassú pulzort figyelték meg. Tanulmányuk eredményei azt mutatták, hogy ez a pulzár felgyorsult az elmúlt egymillió év során, ami valószínűleg egy elfogott társ eredménye, amely azóta helyreállította gyors forgási sebességét.
Általában, ha egy pulzátor párosul egy közönséges csillaggal, az eredmény egy bináris rendszer, amely pulzárból és egy fehér törpéből áll. Ez akkor fordul elő, amikor a pulsar lehúzza egy csillag külső rétegeit, és fehér törpévé válik. Az ebből a külső rétegből származó anyag ezután akkumulációs korongot képez a pulzár körül, amely egy „forró pontot” hoz létre, amely fényesen sugárzik a röntgen spektrumban, és ahol a hőmérséklet elérheti a több millió fokot.
A csoportot Ivan Zolotukhin vezette a Moszkvai Állami Lomonoszov Sternberg Csillagászati Intézetből, és a csillagászok voltak a Toulouse Egyetemen, a Nemzeti Asztrofizikai Intézetben (INAF) és a Smithsonian Astrophysical Observatoryban. A tanulmány eredményeit 2006 - ban tették közzé Az asztrofizikai folyóirat címet viseli „A leglassabb forgó röntgen pulzus egy extragalaktikus globális klaszterben”.
Mint állítják papírjukban, ennek a pulzárnak a felismerése az XMM-Newton űrmegfigyelő központ által a 2000-2013 közötti időszakban gyűjtött adatoknak köszönhetően vált lehetővé. Ebben az időben az XMM-Newton körülbelül 50 milliárd röntgen fotonról gyűjtött információkat, amelyeket a Lomosov MSU csillagászai összevontak egy nyílt online adatbázisba.
Ez az adatbázis lehetővé tette a csillagászoknak, hogy közelebbi pillantást vegyenek sok korábban felfedezett objektumra. Ide tartozik az XB091D, egy másodperces periódussal rendelkező pulsar (más néven “második pulsar”), amely az Andromeda galaxis egyik legrégebbi gömbös csillagcsoportjában található. Azonban nem volt könnyű röntgenfotókat találni, amelyek lehetővé tennék számukra az XB091D jellemzését. Amint Ivan Zolotukhin egy MSU sajtóközleményében kifejtette:
Az XMM-Newton detektorai öt másodpercenként csak egy fotont észlelnek ebből a pulzárból. Ezért a pulzátorok keresése az XMM-Newton kiterjedt adatai között összehasonlítható a tű szénakazalban történő keresésével. Valójában ehhez a felfedezéshez teljesen új matematikai eszközöket kellett létrehoznunk, amelyek lehetővé tették a periódusos jel keresését és kinyerését. Elméletileg számos alkalmazás létezik erre a módszerre, beleértve a csillagászaton kívüli területeket is. ”
Összesen 38 XMM-Newton megfigyelés alapján a csoport arra a következtetésre jutott, hogy ez a pulzár (amely akkoriban az egyetlen ismert pulsar volt a galaxisunkon kívül) a „megújulás” legkorábbi szakaszaiban van. Röviden: megfigyeléseik azt mutatták, hogy a pulsar kevesebb mint egymillió évvel ezelőtt kezdte meg gyorsulni. Ez a következtetés azon a tényen alapult, hogy az XB091D a leggyorsabban forgó gömb alakú klaszter pulzár, amelyet eddig fedeztek fel.
A neutroncsillag egy fordulatot készít 1,2 másodperc alatt, ami több mint tízszer lassabb, mint az előző rekordőr. A megfigyelt adatok alapján képesek voltak jellemezni az XB091D körüli környezetet. Például úgy találták, hogy a pulsar és annak bináris párja egy rendkívül sűrű gömb alakú klaszterben (B091D) található az Andromeda galaxisban - körülbelül 2,5 millió fényévnyire.
Ez a klaszter becslések szerint 12 milliárd éves és milliónyi régi, halvány csillagot tartalmaz. Közben társa egy 0,8 napelemes csillag, és maga a bináris rendszer forgási ideje 30,5 óra. És körülbelül 50 000 év alatt úgy ítélik meg, hogy a pulzár elég gyorsan felgyorsul, hogy ismét ezredmásodpercben mérhető forgási periódus legyen - azaz milliszekundum pulzárral.
Érdekes, hogy az XB910D elhelyezkedése a szuper-nagy sűrűségű csillagok ezen hatalmas régiójában lehetővé tette, hogy körülbelül egymillió évvel ezelőtt elfogjon egy társát, és mindenekelőtt megkezdje a „fiatalító” folyamatot. Amint Zolotukhin elmagyarázta:
„A galaxisunkban 150 ismert gömbös klaszterben nem figyelnek meg ilyen lassú röntgen pulzálót, mert maguk nem olyan nagyok és elég sűrűek, hogy elég nagy sebességgel képezzenek közeli bináris csillagokat. Ez azt jelzi, hogy a B091D klasztermag, amelynek csillagok összetétele rendkívül sűrű az XB091D-ben, sokkal nagyobb, mint a szokásos klaszteré. Tehát egy nagy és meglehetősen ritka tárgyakkal állunk szemben - egy kis galaxis sűrű maradványával, amelyet az Andromeda galaxis egyszer felfalott. A csillagok sűrűsége itt egy körülbelül 2,5 fényév átmérőjű régióban körülbelül tízmilliószor nagyobb, mint a Nap közelében. ”
Ennek a tanulmánynak és a matematikai eszközöknek köszönhetően, amelyeket a csapat fejlesztett ki annak megtalálására, a csillagászok valószínűleg képesek lesznek a korábban felfedezett tárgyak újbóli látogatására az elkövetkező években. Ezekben a hatalmas adatkészletekben sok példa lehet a ritka csillagászati eseményekre, csak arra vár, hogy megfigyeljenek és megfelelően jellemezzék őket.
További olvasmány: Az Astrophysical Journal, Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem
