Pulsarská cesta za asi 2,5 milionu let. Obrazový kredit: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Klikněte pro zvětšení
Rychlá, superdenzní neutronová hvězda nějakým způsobem získala silný „kop“, který ji úplně vytlačí z naší Galaxie Mléčné dráhy do chladné rozlehlosti mezigalaktického prostoru. Jejím objevem jsou záhadní astronomové, kteří pomocí rádiového dalekohledu Velmi dlouhá základní linie (VLBA) National Science Foundation použili k přímému měření nejrychlejší rychlosti, jakou byla dosud nalezena v neutronové hvězdě.
Neutronová hvězda je pozůstatek masivní hvězdy narozené v souhvězdí Cygnus, která explodovala asi před dvěma a půl miliony let v titanické explozi známé jako supernova. Velmi přesné měření vzdálenosti a pohybu VLBA ukazuje, že je na cestě nevyhnutelně opustit naši Galaxii.
"Víme, že výbuchy supernovy mohou dát vznikající neutronové hvězdě kop, ale obrovská rychlost tohoto objektu posouvá hranice našeho současného porozumění," řekl Shami Chatterjee z observatoře Národního rozhlasu Astronomy Observatory (NRAO) a Harvard-Smithsonian. Centrum pro astrofyziku. "Tento objev je velmi obtížný vysvětlit nejnovějším modelům kolapsů jádra supernovy," dodal.
Chatterjee a jeho kolegové použili VLBA ke studiu pulsaru B1508 + 55, asi 7700 světelných let od Země. Díky ultrasharpovému „vidění“ rádia VLBA na celém kontinentu dokázali přesně měřit vzdálenost i rychlost pulsaru, rotující neutronové hvězdy emitující silné paprsky rádiových vln. Vykreslení jeho pohybu dozadu ukázalo na místo narození mezi skupinami obřích hvězd v souhvězdí Cygnus - hvězdy tak masivní, že nevyhnutelně explodovaly jako supernovy.
"Toto je první přímé měření rychlosti neutronové hvězdy, která přesahuje 1 000 kilometrů za sekundu," řekl Walter Brisken, astronom NRAO. "Nejdříve odhady rychlosti neutronových hvězd závisely na vzdělaných odhadech jejich vzdáleností." Díky tomu máme přesné a přímé měření vzdálenosti, takže můžeme přímo měřit rychlost, “řekl Brisken. Měření VLBA ukazují, že pulsar se pohybuje rychlostí téměř 1100 kilometrů (více než 670 mil) za sekundu - asi 150krát rychlejší než oběžná raketoplán. Při této rychlosti mohl za pět sekund cestovat z Londýna do New Yorku.
Aby bylo možné změřit vzdálenost pulsaru, astronomové museli ve své poloze detekovat „kolísání“ způsobené zemským pohybem kolem Slunce. To „kolísání“ bylo zhruba délkou baseballové pálky, jak je vidět z Měsíce. Poté, s určenou vzdáleností, mohli vědci vypočítat rychlost pulsaru měřením jeho pohybu po obloze.
"Pohyb, který jsme měřili pomocí VLBA, byl přibližně stejný jako sledování domácího míče v bostonském parku Fenway Park ze sedadla na Měsíci," vysvětlil Chatterjee. "Ale pulsar trval téměř 22 měsíců, než ukázal ten zjevný pohyb." VLBA je nejlepším možným dalekohledem pro sledování takových drobných zjevných pohybů. “
Předpokládané místo narození hvězdy mezi obřími hvězdami v souhvězdí Cygnus leží v rovině Mléčné dráhy, spirální galaxie. Nová pozorování VLBA naznačují, že neutronová hvězda nyní směřuje pryč z letadla Mléčné dráhy dostatečnou rychlostí, aby ji úplně vynesla z Galaxie. Od výbuchu supernovy před téměř 2 a půl miliony let se pulsar pohyboval asi třetinou noční oblohy, jak je vidět ze Země.
"Už nějakou dobu jsme si mysleli, že výbuchy supernovy mohou dát vzniklou neutronovou hvězdu kop, ale nejnovější počítačové modely tohoto procesu nikam nepřinesly rychlosti blízko toho, co vidíme v tomto objektu," řekl Chatterjee. "To znamená, že modely je třeba zkontrolovat a případně opravit, aby odpovídaly za naše pozorování," řekl.
"Existují také některé další procesy, které mohou být schopny zvýšit rychlost produkovanou supernovovým kopem, ale budeme muset důkladněji prozkoumat, abychom mohli vyvodit jakékoli pevné závěry," řekl Wouter Vlemmings z observatoře Jodrell Bank ve Velké Británii a Cornell University v USA
Pozorování B1508 + 55 byla součástí většího projektu k použití VLBA k měření vzdáleností a pohybů četných pulsarů. "Toto je první výsledek tohoto dlouhodobého projektu a je docela vzrušující, že něco tak velkolepého přijde tak brzy," řekl Brisken. Pozorování VLBA byla prováděna při rádiových frekvencích mezi 1,4 a 1,7 GigaHertz.
Chatterjee, Vlemmings a Brisken spolupracovali s Josephem Laziem z námořní výzkumné laboratoře, Jamesem Cordesem z Cornell University, Millerem Gossem z NRAO, Stephenem Thorsettem z Kalifornské univerzity, Santa Cruz, Edwardem Fomalontem z NRAO, Andrewem Lyneem a Michaelem Kramerem, oba Observatoř Jodrell Bank Observatory. Vědci představili svá zjištění v prvním vydání Astrophysical Journal Letters z 1. září.
VLBA je systém deseti antén s dalekohledem, každá s miskou o průměru 25 metrů (82 stop) a hmotností 240 tun. Od Mauna Kea na velkém ostrově Havaj až po St. Croix na amerických Panenských ostrovech se VLBA rozprostírá více než 5 000 mil a poskytuje astronomům nejostřejší vidění jakéhokoli dalekohledu na Zemi nebo ve vesmíru.
Národní radioastronomická observatoř je zařízení Národní vědecké nadace, provozované na základě dohody o spolupráci společností Associated Universities, Inc.
Harvard-Smithsonianovo centrum pro astrofyziku (CfA) se sídlem v Cambridge v Massachusetts je společnou spoluprací mezi Smithsonianskou astrofyzikální observatoří a observatoří Harvard College. Vědci CfA organizovaní do sedmi výzkumných divizí studují původ, vývoj a konečný osud vesmíru.
Původní zdroj: CfA News Release
