Wiele z niepozornych, praktycznie wygasłych ciał niebieskich można dostrzec jedynie dzięki niezwykle silnym rozbłyskom promieniowania X lub gamma. Właśnie takiej możliwości dostarcza nam praca sondy Integral.

Ostatnie odkrycia łączą te obiekty z najbardziej aktywnymi magnetycznie ciałami w całym Wszechświecie, zmuszając tym samym naukowców do przemyślenia tego, czy obiekty te są tak wygasłe, jak się dotychczas wydawało.

Ciała znane pod nazwą anomalicznych pulsarów roentgenowskich (AXP – Anomalous X-ray Pulsar) zostały po raz pierwszy zarejestrowane w latach 70. ubiegłego wieku dzięki oprzyrządowaniu sondy Uhuru – obserwatorium roentgenowskiego. Są to obiekty niezwykle rzadkie, dotychczas udało się ich znaleźć zaledwie siedem. Początkowo uważano, że za emisję promieniowania X odpowiada proces opadania materii na pulsar z jego towarzysza.

Alternatywne wyjaśnienie głosi, że anomaliczny pulsar roentgenowski przyspiesza jądro gwiazdy neutronowej, wysyłając wiązki energii w przestrzeń kosmiczną, co z naszej perspektywy sprawia wrażenie migotania.

Druga opcja wymaga jednak, by AXP posiadały pole magnetyczne blisko tysiąckrotnie silniejsze niż te osiągalne w ziemskich laboratoriach. Niezależnie od tego, obserwacje wykonane przy pomocy sondy Integral zdają się potwierdzać opartą na polu magnetycznym teorię.

Wykryte promieniowanie, określane mianem twardego ogona składa się z promieniowania X i gamma, docierających do nas w formie świateł pulsujących raz na 6-12 sekund.

W trzech z czterech badanych przypadków odkryto na tyle charakterystyczne promieniowanie, że warto się zastanowić, czy nie są one efektem działania supersilnych pól magnetycznych.

Ilości energii w twardym ogonie stanowią dawki 10-1000 razy silniejsze od tych, które możemy wyjaśnić zwykłymi interakcjami pomiędzy rotującym pulsarem a otaczającą go przestrzenią.” – powiedział Wim Hermsen z SRON – Netherlands Institute for Space Research w Utrechcie, który był jednym z członków zespołu badawczego.

Gwiazdy neutronowe o bardzo silnych polach magnetycznych określa się mianem magnetarów. Powstają z jąder masywnych, starych gwiazd w efekcie ich eksplozji. Osiągają średnicę około 15 kilometrów i masę rzędu prawie połowy masy Słońca.

Magnetary produkują łagodne rozbłyski gamma, które gwałtownie uwalniają ogromne ilości energii podczas krytycznych zmian pola magnetycznego. W odróżnieniu od pracy anomalicznych pulsarów roentgenowskich, proces ten ma charakter raczej ciągły.

Obiekty te w jakiś sposób wykorzystują niewiarygodne ilości energii i wysyłają je w przestrzeń kosmiczną” – dodał Hermsen.

Dokładny przebieg procesu pozostaje na razie nie znany. Niektórzy doszukują się związków pomiędzy anomalicznymi pulsarami roentgenowskimi a magnetarami, nie ma jednak na to obecnie dowodów.

Niemal wszystkie anomaliczne pulsary roentgenowskie znajdują się w płaszczyźnie Drogi Mlecznej, co wskazywałoby na to, że są one efektem stosunkowo niedawnych eksplozji.

O szczegółach odkrycia będzie można przeczytać w Astronomy and Astrophysics w artykule pod tytułem “Integral survey of the Cassiopeia region in hard X rays”, autorstwa P.R. den Hartoga, L. Kuipera, W. Hermsena, J. Vinka, J.J.M. in ‘t Zanda oraz W. Collmara.

Bardziej szczegółowe studium autorstwa P.R. den Hartoga, L. Kuipera, W. Hermsena oraz W. Collmara zostanie też opublikowane pod tytułem “Discovery of luminous (pulsed) hard X-ray emission from anomalous X-ray pulsars 1RXS J1708 – 4009, 4U 0142 + 61 and 1E 2259 + 586 by Integral and RXTE” przez Astrophysical Journal.

Autor

Łukasz Wiśniewski