A Pulsar RX J0720.4-3125 készüléket az XMM-Newton rögzítette. kattints a kinagyításhoz
Az ESA keringő röntgenteleszkópja, az XMM-Newton űrmegfigyelő központ olyan neutroncsillagot helyezte el, amely ellenőrizetlen. Az objektum teljes hőmérséklete nem változik, csak zuhan, és lassan megjeleníti a különféle területeket a megfigyelők számára itt a Földön - mint egy hullámzó felső. Ezek a megfigyelések segítenek a csillagászok megérteni néhány belső folyamatot, amely az ilyen típusú objektumokat irányítja.
Az ESA XMM-Newton röntgen megfigyelőközpontjának adatait felhasználva, az asztrofizikusok egy nemzetközi csoportja felfedezte, hogy az egyik forgó neutroncsillag nem tűnik olyan stabil forgatónak, amelyet a tudósok elvárnának. Ezek a röntgen megfigyelések ígérete szerint új betekintést nyújtanak a neutroncsillagok termikus evolúciójába és végül a belső szerkezetébe.
A forgó neutroncsillagok, más néven pulzátorok, általában ismertek, hogy nagyon stabil forgók. Periódusos jeleiknek köszönhetően - akár a rádióban, akár a röntgenhullámhosszon - bocsátanak ki, nagyon pontos csillagászati órákként szolgálhatnak.
A tudósok megállapították, hogy az elmúlt négy és fél évben az egyik RX J0720.4-3125 nevű rejtélyes tárgy hőmérséklete folyamatosan emelkedett. A legfrissebb megfigyelések azonban azt mutatták, hogy ez a tendencia megfordult, és a hőmérséklet most csökken.
A tudósok szerint ez a hatás nem a valódi hőmérsékleti ingadozásokból származik, hanem a megváltozott nézetgeometria miatt. Az RX J0720.4-3125 valószínűleg „precessing”, vagyis lassan zuhan, ezért az idő múlásával a megfigyelőknek a felület különböző részeit teszik ki.
A neutroncsillagok a csillagok evolúciójának egyik végpontja. A Napunk tömegéhez hasonló tömeggel, amely 20-40 km átmérőjű gömbre korlátozódik, sűrűsége még valamivel magasabb, mint egy atommagé - milliárd tonna / köbcentiméter. Nem sokkal szupernóva robbanás után születtek, hőmérséklete 1 000 000 Celsius fok, és hőkibocsátásuk nagy része az elektromágneses spektrum röntgen-sávjába esik. A fiatal, izolált neutroncsillagok lassan lehűlnek, és millió évbe telik, amíg túl hidegvé válnak, hogy röntgenfelvételekben megfigyelhetők legyenek.
A neutroncsillagokról ismert, hogy nagyon erős mágneses mezőkkel rendelkeznek, általában több trilliószor erősebbek, mint a Földé. A mágneses mező olyan erős lehet, hogy befolyásolja a csillag belsejéből a héjon keresztülmenő hő szállítását, amely a csillag felületén lévő mágneses pólusok körül forró pontokhoz vezet.
A röntgen spektrumát ezeknek a forróbb sarki sapkáknak a kibocsátása uralja. Csak néhány olyan izolált neutroncsillag ismert, amelyekből közvetlenül megfigyelhetjük a csillag felületéből származó hőkibocsátást. Az egyik az RX J0720.4-3125, körülbelül nyolc és fél másodperces periódusú. „Tekintettel a hosszú hűtési időtartamra, rendkívül váratlan volt látni, hogy a röntgenspektrum néhány év alatt megváltozik” - mondta Frank Haberl a Garchingban (Németország) működő Max-Planck Intézet Földönkívül Fizikai Intézetéből, aki a kutatást vezette. csoport.
Nagyon valószínűtlen, hogy a neutroncsillag globális hőmérséklete gyorsan megváltozik. Inkább a csillagfelület különböző területeit látjuk különböző időpontokban. Ezt a neutroncsillag forgási periódusában is megfigyelhetjük, amikor a forró pontok befelé és befelé mozognak a látóvonalunkból, és így hozzájárulnak a teljes emisszióhoz ”- folytatta Haberl.
Hasonló hatás sokkal hosszabb időtartamban megfigyelhető, ha a neutroncsillagok előrehaladnak (hasonlóan a forgócsúcshoz). Ebben az esetben maga a forgástengely egy kúp körül mozog, ami a látógeometria lassú változásához vezet az évek során. A szabad precessziót a csillagnak a tökéletes gömbből történő enyhe deformációja okozhatja, amelynek eredete a nagyon erős mágneses mezőben lehet.
Az RX J0720.4-3125 2000. májusában történt első XMM-Newton megfigyelése során a megfigyelt hőmérséklet minimális volt, és a hűvösebb, nagyobb folt elsősorban látható volt. Másrészt, négy évvel később (2004. május) a precesszió elsősorban a második, melegebb és kisebb pontot látta, amelyek megnövelték a megfigyelt hőmérsékletet. Ez valószínűleg magyarázza a hőmérséklet és a kibocsátó területek megfigyelt változásait és azok korrelációját.
Munkájukban Haberl és munkatársai kidolgozták az RX J0720.4-3125 modellt, amely megmagyarázza sok olyan sajátos tulajdonságot, amelyeket eddig kihívást jelentettek. Ebben a modellben a hosszú távú hőmérséklet-változást a két forró póluskupak különféle frakciói eredményezik, amelyek csillagprecesszióként kerülnek körülbelül hét-nyolc éves időtartamra.
Annak érdekében, hogy egy ilyen modell működjön, a két emittáló sarki régiónak különböző hőmérsékleten és méretben kell lennie, ahogyan azt nemrégiben javasolták az azonos osztályú izolált neutroncsillagok egy másik tagja esetében.
A csoport szerint az RX J0720.4-3125 valószínűleg a legjobb eset egy neutroncsillag precessziójának tanulmányozására a csillagfelületről közvetlenül látható röntgenkibocsátás révén. A precesszió hatékony eszköz lehet a neutroncsillag belsejének próbálására és az anyag állapotának megismerésére olyan körülmények között, amelyeket nem tudunk előállítani a laboratóriumban.
További XMM-Newton megfigyeléseket terveznek ezen érdekes objektum további megfigyelésére. "Folytatjuk az elméleti modellezést, amelyből reméljük, hogy többet megtudhatunk az adott csillag hőfejlődéséről, mágneses mező geometriájáról és általában a neutroncsillagok belső szerkezetéről" - fejezte be Haberl.
Eredeti forrás: ESA portál
