spacebg covers

Откриха необикновен двойнствен пулсар
Мисия: Chandra X-ray Space Observatory


Астрономите, с помощта на множество орбитални рентгенови обсерватории са открили необикновен двойнствен пулсар. Пулсарът притежава невероятната способност лесно да преминава между два взаимно изключващи се стилове на импулсни емисии - едната в рентгенови лъчи, а другата в радио диапазона.

Откритието, показва два съвсем различни етапа от живота на тези мощни обекти. Превключването от рентгенови на радио лъчи и обратно се дължи на газа който пада върху пулсара от нормална звезда компаньон.

Пулсар се нарича неутронна звезда, която излъчва редовни светлинни импулси. Неутронните звезди са най-близките неща до черните дупки, които астрономите могат да наблюдават директно. Те представляват компресирана маса, половин милион пъти по-голяма от масата на Земята в топка не по-голям от един град. Това всъщност представлява ядро на бивша масивна звезда избухнала като свръхнова. Неутронната звезда е изпитала такъв натиск, че се е уплътнила до такава степен, при която една чаена лъжичка от нейното вещество ще тежи колкото една планина на Земята.

Сегашната неутронна звезда принадлежи към класа "милисекундни пулсари". Те притежават изключително бързо околоостно въртене, често достигащо няколко хиляди пъти в минута. Тези неутронни звезди са комбинация от невероятна плътност, мощни магнитни полета и изключително бързо въртене. Най-бързия известен пулсар се върти със скорост 43 000 оборота в минута. Астрономите смятат, че причината за такива високи скорости е защото пребивават в бинарни системи с нормална звезда компаньон.

В тези системи, газовите потоци от нормалната звезда падат върху неутронната звезда. При този процес, те се нагряват до милиони градуси и съответно излъчват рентгенови лъчи. Магнитното поле на пулсара насочва газа върху неговите магнитни полюси и произвежда две свръх горещи точки, които се въртят заедно с неутронната звезда. Тези точки произвеждат редовни рентгенови импулси.

Продължителното натрупване на газ, в крайна сметка ще покрие цялата неутронна звезда със слой от водород и хелий. Когато този слой достигне определена дебелина, тогава изведнъж протича масивна термоядрена реакция или експлозия. На земята тогава засичаме интензивен рентгенов блясък. С течение на времето, този газов поток също постепенно ускорява въртенето на пулсара.

След около един милиард години, газа от звездата свършва и съответно прилива спира. Това бележи края на рентгеновите импулси. Но благодарение на увеличените обороти и интензивното магнитно поле се генерират радио емисии. Така неутронната звезда може да продължи да работи като радио пулсар.

На 28 март тази година, европейската мисия "International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory" открива проблясъка на рентгенови лъчи от неизвестен досега източник. Този обект е наречен "IGR J18245 - 2452" и е наблюдаван от рентгеновия телескоп "Swift" на следващия ден, който е определил много по-точно неговата позиция. Това дава възможността на астрономите да поставят източника в основата на кълбовидния звезден куп "M28", който се намира на около 18 000 светлинни години от нас в посока съзвездието "Стрелец".

Една седмица след откриването, на помощ идва и сателита "XMM - Newton". Той открива, че рентгеновите импулси, които показват скоростта на въртенето на неутронната звезда, се засичат веднъж на всеки 3.9 милисекунди. Това се равнява на около 15 000 оборота в минута. Чрез анализ на промените във времената на пристигане на тези импулси, учените са установили, че пулсарът притежава и една малка звезда компаньон с маса само една пета от нашето Слънце. Двете звезди обикалят една около друга на всеки 11 часа.

След това, на 5-април астрономите с помощта на радиомасива "ATCA" откриват, че обекта също излъчва регулярни радиоемиси. Но два дни по-късно те секват за сметка на силен приток от рентгенови лъчи, което носи подписа на термоядрена експлозия на повърхността на неутронната звезда.

Последват по-късни наблюдения от рентгеновата обсерватория "Чандра", която още по-добре изглажда местоположението на източника и характера на рентгеновите лъчи, но радио наблюденията извършени по същото време не успяват да открият радиоизлъчване. Следва цяла кампания от множество радиотелескопи, резултатът от която е, че астрономите в крайна сметка отново успяват да открият радио емисии идващи от пулсара.

Само за една седмица един и същи пулсар показа ясно доказателство за натрупване на газ посочено в термоядрена експлозия и радио сигнали. Какво става? Астрономите казват, че отговорът се крие във взаимодействието между магнитното поле и вариациите в дебита на падащия газ от спътника.

През периодите, когато падащият газ е по-малко, магнитното поле почиства околността и неутронната звезда остава относително чиста. Това позволява радиосигналите генерирани в околността да достигнат до Земята.

Когато притока на газ се увеличи, тогава той притиска магнитното поле. Почти достигайки повърхността, газа се нагрява и произвежда рентгеново излъчване. В същото време гъстия облак от йонизиран газ около пулсара блокира радиосигналите.

Астрономите очакват тези разночестотни промени да се случват за срокове от милиони години. Но сега, благодарение на международна флотилия от космически телескопи, с подкрепата от множество обсерватории на Земята, учените са открили истината. Промените на IGR J18245 - 2452 се случват в невероятно бързи по космическата скала срокове, само за седмици.


  • 1809
  • 0
  • Sep 26, 2013

Коментар
Подобни публикации