Radio pulsar PSR B1259-63. Obrazový kredit: ESA Klikněte pro zvětšení
Astronomové ESA byli svědky něčeho velmi neobvyklého; pulsar narážející do kruhu plynu obklopujícího doprovodnou hvězdu. Tato společenská hvězda je několikrát hmotnější než naše vlastní Slunce a otáčí se tak rychle, že neustále stříká materiál do kruhu plynu. Pulsar prochází tímto prstenem dvakrát během své 3,4leté eliptické dráhy
Astronomové byli svědky nevídané události před pozorováním kosmické lodi XMM-Newton ESA - srážka mezi pulsarem a kruhem plynu kolem sousední hvězdy.
Vzácný průchod, který vedl pulsar vrhající se do a skrz tento prsten, osvětloval oblohu gama a rentgenovými paprsky.
Odhalil pozoruhodný nový pohled na původ a obsah „pulsarových větrů“, což je dlouhodobé tajemství. Vědci popsali událost jako přirozenou, ale zvětšenou verzi známé známé kolize družic Deep Impact s Comet Tempel 1.
Jejich konečná analýza je založena na novém pozorování od XMM-Newton a na mnoha archivovaných datech, které povedou k lepšímu pochopení toho, co pohání známé „pulsarové mlhoviny“, jako jsou barevné pulsary Crab a Vela.
"Navzdory nespočetným pozorováním zůstala fyzika pulsarového větru záhadou," řekla hlavní autorka Masha Chernyakova z Centra integrálních vědeckých dat ve Versoix ve Švýcarsku.
"Tady jsme měli vzácnou příležitost vidět pulsarový vítr, jak se střetává s hvězdným větrem." Je to podobné rozbití něčeho otevřeného, abychom viděli, co je uvnitř. “
Pulzar je rychle se točící jádro zhroucené hvězdy, která byla jednou asi 10 až 25krát hmotnější než naše Slunce. Husté jádro obsahuje asi solární hmotu zhutněnou ve sféře asi 20 kilometrů napříč.
Pulsar v tomto pozorování, nazvaný PSR B1259-63, je rádiovým pulsarem, což znamená, že většinu času vysílá pouze rádiové vlny. Binární systém leží v obecném směru jižního kříže vzdáleného asi 5000 světelných let.
Pulsarský vítr zahrnuje materiál odhodený z pulsaru. Probíhá debata o tom, jak energické jsou větry a zda se tyto větry skládají z protonů nebo elektronů. To, co Chernyakova tým zjistil, i když je překvapivé, úzce souvisí s dalšími nedávnými pozorováními.
Tým pozoroval PSR B1259-63 obíhající kolem hvězdy „Be“ SS 2883, která je jasná a viditelná pro amatérské astronomy. „Být hvězdami“, pojmenovanými kvůli určitým spektrálním charakteristikám, bývají několikrát hmotnější než naše Slunce a rotují úžasnými rychlostmi.
Rotují tak rychle, že se jejich rovníková oblast vyboulí a stávají se zploštělé koule. Plyn je neustále odpuzován takovou hvězdou a usazuje se do rovníkového prstence kolem hvězdy, jehož vzhled je poněkud podobný planetě Saturn a jejím prstenům.
Pulsar se vlévá do prstenu Be hvězdy dvakrát během své 3,4leté eliptické dráhy; ale pády jsou od sebe vzdáleny jen několik měsíců, těsně před a za „periastronem“, okamžik, kdy jsou oba objekty na oběžné dráze nejblíže k sobě. V průběhu ponoření jsou vyzařovány rentgenové a gama paprsky a XMM-Newton detekuje rentgenové paprsky.
"Pro většinu 3,4leté oběžné dráhy jsou oba zdroje v rentgenových paprscích relativně slabé a není možné identifikovat charakteristiky v pulsarovém větru," uvedl spoluautor Andrii Neronov. "Jak se oba objekty přibližují, jiskry začnou létat."
Nová data XMM-Newton byla sbírána téměř současně s pozorováním HESS. HESS, vysoce energetický stereoskopický systém, je nový pozemní gama dalekohled v Namibii.
Pozorování HESS, které bylo oznámeno minulý rok, bylo záhadné v tom, že emise gama záření klesla na minimum na periastron a měla dvě maxima, těsně před a po periastronu, opak toho, co vědci očekávali.
Pozorování XMM-Newton podporuje pozorování HESS tím, že ukazuje, jak byla maxima generována dvojitým vrhnutím do prstenu Be hvězdy. Kombinací těchto dvou pozorování s rádiovými pozorováními z poslední periastronové události mají nyní vědci úplný obrázek o tomto systému.
Sledováním vzestupu a pádu rentgenových a gama paprsků den co den, jak pulsar vykopával disk Be hvězdy, vědci mohli usoudit, že vítr elektronů o energetické hladině 10 - 100 MeV je zodpovědný za pozorované X- paprskové světlo. (1 MeV představuje milion elektronových voltů.)
Přestože je 10-100 MeV energetický, je to asi 1000krát méně než očekávaná energetická hladina 100 TeV. Ještě více záhadou je emise gama paprsků multi-TeV, která, i když jistě vyzařuje z 10-100 TeV větrných elektronů, se zdá být produkována jinak, než jak se dříve myslelo.
"Jediný fakt, který je v tuto chvíli křišťálově jasný, je to, že je to pulsarový systém, který chceme sledovat, pokud chceme porozumět pulsarovým větrům," uvedla Chernyaková.
"Nikdy jsme neviděli pulsarový vítr tak detailně." Nyní pokračujeme v teoretických modelech. Máme nějaké dobré vysvětlení chování radio-to-TeV-gama-paprsku tohoto zábavného systému, ale stále je ve výstavbě. ““
Původní zdroj: ESA Portal
