Należący do ESA satelita INTEGRAL oraz wystrzelony przez NASA Rossi X-ray Timing Explorer odkryły szybko rotujący pulsar wraz z towarzyszem.

Odkrycie jest kolejnym dowodem na to, że szybko rotujące pulsary uzyskują swoją prędkość dzięki ściąganiu materii z pobliskich gwiazd. Gaz odebrany sąsiadom dostarcza pulsarowi paliwa. To już szósty obiekt tego typu, będący ważnym elementem cyklu przejścia od wolno obracających się podwójnych pulsarów do szybko rotujących samotnych obiektów. “Dotarliśmy do punktu, w którym możemy spojrzeć na dowolny, szybko rotujący pulsar i stwierdzić, że kiedyś miał on towarzysza.” – powiedział doktor Maurizio Falanga, który kierował obserwacjami przy pomocy satelity INTEGRAL w Commissariat a l’Energie Atomique (CEA) w Saclay we Francji.

Pulsary są rotującymi gwiazdami neutronowymi, które powstają w gwiezdnych eksplozjach. Są pozostałościami po gwiazdach, które kiedyś były ponad ośmiokrotnie masywniejsze od Słońca. Obecnie osiągają one masę odpowiadającą w przybliżeniu masie Słońca, ale ściśniętą do kuli o średnicy 20 kilometrów, a co za tym idzie – niezwykle gęstej. Ten pulsar, określany jako IGR J00291+5934 (o odkryciu obiektu pisaliśmy w lutym w artykule Najszybciej rotujący pulsar“>Najszybciej rotujący pulsar), należy do grupy roentgenowskich pulsarów milisekundowych, które wysyłają wiązki promieniowania X kilkaset razy na sekundę. Obiekt IGR J00291+5934 robi to średnio co 1,67 milisekundy, a więc znacznie szybciej niż większość znanych pulsarów, które obracają się jedynie raz na kilka sekund.

Gwiazdy neutron rodzą się bardzo gwałtownie podczas zapadania się masywnych gwiazd. Po kilkuset tysiącach lat stopniowo zaczynają zwalniać. W układach podwójnych zdarza się jednak, że prędkość rotowania zwiększa się wskutek zasilania się gwiazdy materią wykradzioną sąsiadowi. Obecne obserwacje są pierwszymi bezpośrednimi obserwacjami tego zjawiska. “Mamy teraz bezpośredni dowód, że gwiazda może poruszać się szybciej dzięki zasilaniu się materią zabieraną towarzyszowi, czego wcześniej nie udało nam się zaobserwować w podobnych układach” – powiedział doktor Lucien Kuiper z Netherlands Institute for Space Research (SRON) w Utrechtcie.

Gwiazda neutronowa może zabierać gaz swojemu towarzyszowi w procesie akrecji. Nowe dawki materii są odpowiedzialne za przyspieszanie gwiazdy. Zarówno ucieczka materii, jak i jej rozbijanie się o powierzchnię gwiazdy neutronowej uwalniają duże dawki energii w promieniowaniu X i gamma.

Gwiazdy neutronowe posiadają tak silne pole grawitacyjne, że światło przechodzące w pobliżu gwiazdy zakrzywia swój bieg o blisko 100 stopni. “Zakrzywienie to pozwala zobaczyć nam tylną część gwiazdy” – powiedział profesor Juri Poutanen z University of Oulu w Finlandii. – “Obiekt ten miał ponad dziesięciokrotnie więcej energii niż podobne do niego, które dotychczas zaobserwowaliśmy.” – dodał Falanga. – “Jedynie niektóre kosmiczne potwory są w stanie emitować taką energię, która odpowiada temperaturze prawie miliarda stopni.

Poprzednie rezultaty uzyskane przy pomocy sondy INTEGRAL pozwoliły wydedukować, że z powodu silnego pola magnetycznego pulsara cząsteczki wyrywane z towarzysza przemieszczają się wzdłuż lini pola magnetycznego do czasu opadnięcia na któryś z magnetycznych biegunów gwiazdy, tworząc w tych miejscach tak zwane “hot-spots“. Wysokie temperatury zanotowane przez przyrządy INTEGRALa pochodzą z plazmy wokół plam akrecyjnych.

Akrecja może trwać już od miliardów lat” – powiedział doktor Duncan Galloway z Massachusetts Institute of Technology, odpowiedzialny za obserwacje wykonywane przez sondę Rossi. – “Odkrycie to dostarcza nam dowodu na sposób ewolucji pulsarów z jednego typu do drugiego.

Odkrycie jest pierwszym w swoim rodzaju dla sondy INTEGRAL (cztery z pięciu pierwszych pulsarów tego typu zostały odkryte przez satelitę Rossi). Bardzo dobrze wróży to przyszłym wspólnym badaniom obu zespołów. Czułe detektory INTEGRALa mogą rozpoznawać stosunkowo ciemne i odległe obiekty, natomiast Rossi może dzięki temu być skierowany we właściwym kierunku.

Autor

Łukasz Wiśniewski

Komentarze

  1. brzydki    

    Dysk akrecyjny… — Sorki moze troche glupie pytanie (ale podobno takich nie ma), moze ktos mi wytlumaczy jak to w ogole jest z tym dyskiem akrecyjnym, dlaczego cos takiego w ogole powstaje ? Dlaczego materia nie spada “normalnie” prosto na gwiazde neutronowa, czarna dziure… tak jak np na ziemie ? Z tego co wiem np meteoryt przed upadkiem na ziemie nie okraza jej iles tak razy wydzielajac przy tym energie ? A w takim dysku nastepuje olbrzymia emisja energii, podobno cos tak 10 % masy moze sie w energie zamienic ? Jak to dziala.. ?Pozdrawiam

    1. Fallen    

      Może chodzi o prędkości…i róznicę mas…? — Nie znam się na tym, to nie mój resort. Ale asteroid mknący ze stosunkowo dużą prędkością w kierunku stosunkowo niewielkiej Ziemi tylko nieznacznie ulegnie zakrzywieniu (oczywiście skrótowo mam na myśli jego tor ruchu). Zaś wolno ściągany gaz przez pulsar czy czarną dziurę powoli bedzie wirował wokół leja grawitacyjnego nim w koncu spadnie w jego głąb. Tak mi się przynajmniej wydaje, na chłopski rozum…

      1. brzydki    

        Moze i tak jest, ale… — dlaczego gaz jest “wolno” sciagany przez pulsara lub czarna dziure ? Przeciez grawitacja tam jest ogromna, wiec powinien “momentalnie” spasc na pulsara ? I jesli bedzie wirowal wokol leja grawitacyjnego to to chyba jeszcze go nie rozkreca ? Idac dalej mozna by pomyslec ze pulsar dziala jak perpetum mobile, sam wytwarza pole grawitacyjne, które go potem jakoś rozkręca ? Może to śnieszne, ale jakos dalej nie rozumiem ?
        Pozdrawiam wszystkich goraco.

    2. ©Rasz    

      Pulsar – jak baletnica… — Pulsary należą, dla mnie osobiście – do najciekawszych obiektów / zjawisk w Kosmosie! I faktycznie w tym fakcie, iż proces akrecji jest jednym z najlepszych, znanych dziś „generatorów energii” we Wszechświecie – jest coś zdumiewającego. Bowiem okazuje się, iż przewyższa on nawet wydajność fuzji termojądrowej…

      Istniejące modele wyjaśniają już dość dużo – lecz im dalej w las, tym więcej drzew: czyli każde wyjaśnienie niesie ze sobą kolejne pytania. Jednak w tym, iż materia kosmiczna nie spada „na łeb, na szyję” – prosto w kierunku gwiazdy neutronowej, tudzież BH („czarnej dziury” – hm, coś nie lubię tego terminu…) – nie ma w tym wielkiej zagadki. Otóż kosmiczne obłoki materii są tylko dość pozornie „nieruchome” – w rzeczywistości jest to jedynie złudzenie wynikłe z tego, że w stosunku do dzielących je odległości – różne składowe prędkości wydają się być zaniedbywanie małe. Jednakże w rzeczywistości niezwykle trudno byłoby znaleźć dwa, całkiem dowolne obiekty we Wszechświecie, które pozostają wobec siebie w całkowitym bezruchu. A jeśli materia znajdująca się jakiś-tam, dość spory kawałek od pulsara – porusza się wobec niego, zdążając w sobie tylko znanym celu (i powodu), to jej ruch możemy rozłożyć na dwie, podstawowe dla opisu zjawiska składowe: radialną, i składową do niej prostopadłą, chwytasz? Przyciąganie pulsara zmieniać będzie składową radialną, natomiast „w pierwszym czytaniu” wydaje się, iż nie powinna zmieniać składowej poprzecznej. Ale jest coś takiego jak moment pędu, oraz zasada jego zachowania. Przykładem działania owej zasady będzie chociażby widok baletnicy, która rozłożyła szeroko ramiona, po czym z wolna – zakręciła się na pięcie. Jej szeroko rozpostarte ramiona – to nasz obłok materii, który zaraz zacznie ulegać grawitacyjnej przemocy. Co się dzieje, gdy baletnica ściąga rozłożone ramiona, zbliżając je do tułowia? – otóż zaczyna ona wirować coraz szybciej! Właśnie ze względu na wspomnianą zasadę zachowania momentu pędu. I z grubsza rzecz ujmując – coś podobnego dzieje się z zasysanym grawitacyjnie obłokiem materii…

      Jest jeszcze całkiem sporo innych, niezmiernie ciekawych czynników dodatkowych. Lecz nie jestem pewien, czy bardziej zawiłe, i trudniejsze w zrozumieniu elementy tego procesu – również Cię interesują, czy wystarczy powyższe, nieco symplicystyczne tłumaczenie?

Komentarze są zablokowane.