A rádió pulzáló PSR B1259-63. Kép jóváírása: ESA Kattintson a nagyításhoz
Az ESA csillagászai valami nagyon szokatlannak láttak tanúkat; egy pulzár, amely összeomlik egy társcsillagot körülvevő gázgyűrűn. Ez a társcsillag többször hatalmasabb, mint a saját Napunk, és olyan gyorsan forog, hogy folyamatosan az anyagot gázgyűrűvé dobja. A pulzár kétszer megy keresztül ezen a gyűrűn a 3,4 éves elliptikus pályája alatt
A csillagászok soha nem látott eseményt láttak az ESA XMM-Newton űrhajója által tett megfigyelések során - egy ütközés egy pulzár és egy gázgyűrű között a szomszédos csillag körül.
A ritka járat, amelybe a pulzár belemerült a gyűrűbe és át, megvilágította az eget gamma- és röntgen sugarakban.
Kiemelkedő új betekintést tárt fel a „pulsar szelek” eredetére és tartalmára, amely régóta rejtély. A tudósok az eseményt a közismert Deep Impact műholdas ütközés és a Tempel 1 kompetíció természetes, de „méretarányos” verziójaként írták le.
Végső elemzésük az XMM-Newton új megfigyelésén és az archivált adatok sokaságán alapul, amely jobb megértést fog eredményezni arról, hogy mi vezet a jól ismert „pulsar-ködöket”, például a színes rák és a vela pulzátort.
"Számtalan megfigyelés ellenére a pulsar szelek fizikája rejtély maradt" - mondta Masha Chernyakova, a svájci Versoixban található Integrált Tudományos Adatközpont vezető szerzője.
„Itt volt a ritka alkalom, hogy láthatjuk, hogy a pulsar szél összecsap a csillagszéltel. Hasonló ahhoz, hogy valamit nyitva összetörjünk, hogy megnézzük, mi van benne. ”
A pulsar egy összeomlott csillag gyorsan forgó magja, amely körülbelül 10-25-szer hatalmasabb volt, mint a mi Napunk. A sűrű mag körülbelül 20 km átmérőjű gömbön tömörített napenergiát tartalmaz.
Az ebben a megfigyelésben szereplő pulzár, amelyet PSR B1259-63-nak hívnak, egy rádió-pulzár, ami azt jelenti, hogy legtöbbször csak rádióhullámokat bocsát ki. A bináris rendszer a Délkereszt általános irányában fekszik, körülbelül 5000 fényév távolságban.
A Pulsar szél olyan anyagot foglal magában, amely a Pulsar-tól elszállt. Folyamatban van a vita arról, hogy mennyi az energiája a szélnek, és hogy ezek a szelek protonokból vagy elektronokból állnak-e. Amit Csernyakova csapata talált, bár meglepő, viszonylag szorosan kapcsolódik más legutóbbi megfigyelésekhez.
A csapat megfigyelte a PSR B1259-63 keringését egy SS 2883 nevű „Be” csillag körül, amely fényes és látható az amatőr csillagászok számára. A „Be” csillagok, az úgynevezett bizonyos spektrális tulajdonságok miatt, néhányszor hatalmasabbak, mint a Napunk, és elképesztő sebességgel forognak.
Olyan gyorsan forognak, hogy egyenlítői régiójuk kinyílik, és gömbökké válnak. A gázt következetesen lecsúsztatják egy ilyen csillagról, és egy egyenlítői gyűrűbe helyezkednek el a csillag körül, amelynek megjelenése kissé hasonló a Saturn bolygóhoz és annak gyűrűihez.
A pulzár 3,4 éves elliptikus pályája alatt kétszer belemerül a Be csillag gyűrűjébe; de a dugattyúk csak néhány hónapos távolságra vannak, közvetlenül a „periastron” előtt és után, az a pont, amikor a pályán lévő két objektum a legközelebb áll egymáshoz. A dugattyúk során adódnak a röntgen- és gamma-sugarak, és az XMM-Newton detektálja a röntgenfelvételeket.
"A 3,4 éves pálya nagy részében mindkét forrás viszonylag homályos a röntgen sugarakban, és a pulzsarjos szél jellemzői nem azonosíthatók" - mondta Andrii Neronov társszerző. "Ahogy a két tárgy közelebb kerül egymáshoz, szikra repülni kezd."
Az új XMM-Newton adatokat szinte egyidejűleg gyűjtötték össze a HESS megfigyeléssel. A HESS, a nagy energiájú sztereoszkópos rendszer egy új, földi gamma-sugár távcső Namíbiában.
A tavaly bejelentett HESS megfigyelés rejtélyes volt abban, hogy a gamma-sugárzás minimálisra esett a periastronon, és két maximuma volt, közvetlenül a periastron előtt és után, ellentétes azzal, amit a tudósok vártak.
Az XMM-Newton megfigyelés támogatja a HESS megfigyelést azáltal, hogy megmutatja, hogy a maximális értékeket miként generálta a kettős bemerülés a Be csillag gyűrűjébe. A két megfigyelés és az utolsó periastron esemény rádiós megfigyeléseinek kombinálásával a tudósok most teljes képet kapnak a rendszerről.
A röntgen és a gamma sugarak növekedését és esését napról napra követve, amikor a pulzár a Be csillag korongján átáskolt, a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy 10-100 MeV energiaszintű elektronszél okozza a megfigyelt röntgen- fénysugár. (1 MeV egy millió elektronvolt jelöl.)
Noha 10-100 MeV energiás, ez körülbelül 1000-szer kevesebb, mint a várt 100 TeV energiaszint. Még ennél rejtélyesebb a multi-TeV gamma-sugárzás, amely, bár biztosan a 10-100 TeV szél elektronokból származik, úgy tűnik, hogy másképp állít elő, mint amit korábban gondoltak.
"Az egyetlen tény, amely jelenleg kristálytiszta, az a pulsar rendszer, amelyet figyelni kell, ha meg akarjuk érteni a pulsar szeleket" - mondta Csernyakova.
„Soha nem láttam ilyen részletesen a pulsar szélét. Most folytatjuk az elméleti modelleket. Van néhány jó magyarázatunk ennek a vicces rendszernek a rádió-TeV-gamma-sugár viselkedésére, ám ez még mindig fejlesztés alatt áll.
Eredeti forrás: ESA portál
