Είναι ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου πάλσαρ… ένα ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων και πρόκειται να φτάσει στο τέλος της φάσης μαζικής συγκέντρωσης. Ήταν απασχολημένος, περιστρέφοντας με απίστευτα υψηλές ταχύτητες περιστροφής περίπου 1 έως 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου και πυροβολώντας ακτίνες Χ. Τώρα, κάτι πρόκειται να συμβεί. Θα χάσει πολύ ενέργεια και ηλικία πολύ γρήγορα.
Ο αστροφυσικός Thomas Tauris από το Argelander-Institut fr Astronomie και ο Max-Planck-Institut für Radioastronomie δημοσίευσε ένα άρθρο στο τεύχος 3 Φεβρουαρίου Επιστήμη όπου έχει δείξει μέσω αριθμητικών εξισώσεων τη ρίζα της αστρικής εξέλιξης και των ροπών αύξησης. Σε αυτό το μοντέλο, οι χιλιοστά του δευτερολέπτου pulsars φαίνεται να διαλύουν περίπου το ήμισυ της περιστροφικής τους ενέργειας κατά την τελευταία φάση της διαδικασίας μαζικής μεταφοράς και λίγο πριν μετατραπεί σε πηγή ραδιοφώνου. Τα ευρήματα του Δρ. Ταύρη συνάδουν με τις τρέχουσες παρατηρήσεις και τα συμπεράσματά του εξηγούν επίσης γιατί ένα pulsar ραδιο χιλιοστών του δευτερολέπτου εμφανίζεται προχωρημένο με την ηλικία σε σχέση με τα συνοδευτικά τους αστέρια. Αυτή μπορεί να είναι η απάντηση για το γιατί δεν υπάρχουν καθόλου pulsars δευτερολέπτων!
"Τα millisecond pulsars είναι παλιά αστέρια νετρονίων που έχουν περιστραφεί σε υψηλές περιστροφικές συχνότητες μέσω της αύξησης της μάζας από ένα δυαδικό συνοδευτικό αστέρι." λέει ο Δρ Ταύρης. «Ένα σημαντικό ζήτημα για την κατανόηση της φυσικής της πρώιμης περιστροφής των χιλιοστών του δευτερολέπτου pulsars είναι η επίδραση της διογκούμενης μαγνητόσφαιρας κατά τη διάρκεια των τελικών σταδίων της διαδικασίας μαζικής μεταφοράς».
Αντλώντας μάζα και γωνιακή ορμή από ένα αστέρι ξενιστή σε ένα δυαδικό σύστημα, ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου pulsar ζει τη ζωή του ως ένα πολύ μαγνητισμένο, παλιό αστέρι νετρονίων με ακραία περιστροφική συχνότητα. Ενώ μπορούμε να υποθέσουμε ότι είναι συνηθισμένοι, υπάρχουν μόνο περίπου 200 από αυτούς τους τύπους pulsar που είναι γνωστό ότι υπάρχουν σε γαλαξιακό δίσκο και σφαιρικές συστάδες. Το πρώτο από αυτά τα pulsars χιλιοστών του δευτερολέπτου ανακαλύφθηκε το 1982. Τι μετράει είναι εκείνοι που έχουν ρυθμούς περιστροφής μεταξύ 1,4 έως 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου, αλλά το μυστήριο έγκειται στο γιατί έχουν τόσο γρήγορους ρυθμούς περιστροφής, τα ισχυρά μαγνητικά πεδία και τις παράξενα εμφανιζόμενες ηλικίες τους. Για παράδειγμα, πότε απενεργοποιούνται; Τι συμβαίνει στο ποσοστό περιστροφής όταν το αστέρι του δωρητή σταματά να δίνει;
«Συνδυάσαμε, για πρώτη φορά, λεπτομερή αριθμητικά μοντέλα αστρικής εξέλιξης με υπολογισμούς της ροπής πέδησης που δρουν στο περιστρεφόμενο πάλσαρ», λέει ο Thomas Tauris, συγγραφέας της παρούσας μελέτης. «Το αποτέλεσμα είναι ότι τα χιλιοστά του δευτερολέπτου πάλσαρ χάνουν περίπου το ήμισυ της περιστροφικής τους ενέργειας στη λεγόμενη φάση αποσύνδεσης Roche-λοβού. Αυτή η φάση περιγράφει τον τερματισμό της μεταφοράς μάζας στο δυαδικό σύστημα. Ως εκ τούτου, τα pulsars χιλιοστών του δευτερολέπτου που εκπέμπουν ραδιόφωνο πρέπει να περιστρέφονται ελαφρώς πιο αργά από τους προγόνους τους, pulsars χιλιοστών του δευτερολέπτου που εκπέμπουν ακτίνες Χ που εξακολουθούν να συσσωρεύονται υλικό από το αστέρι δότη τους. Αυτό ακριβώς δείχνουν τα δεδομένα παρατήρησης. Επιπλέον, αυτά τα νέα ευρήματα μπορούν να σας βοηθήσουν να εξηγήσετε γιατί ορισμένα pulsars χιλιοστών του δευτερολέπτου φαίνεται να έχουν χαρακτηριστικές ηλικίες που ξεπερνούν την ηλικία του Σύμπαντος και ίσως γιατί δεν υπάρχουν ραδιοφωνικοί pulsars δευτερολέπτων. "
Χάρη σε αυτήν τη νέα μελέτη είμαστε πλέον σε θέση να δούμε πώς ένα περιστρεφόμενο pulsar θα μπορούσε ενδεχομένως να ξεφύγει από μια περιστροφή ισορροπίας. Σε αυτήν την ηλικία, ο ρυθμός μεταφοράς μάζας επιβραδύνεται και επηρεάζει τη μαγνητοσφαιρική ακτίνα του πάλσαρ. Αυτό με τη σειρά του επεκτείνεται και αναγκάζει την εισερχόμενη ύλη να ενεργήσει ως έλικα. Στη συνέχεια, η δράση αναγκάζει το πάλσαρ να επιβραδύνει την περιστροφή του και - με τη σειρά του - να επιβραδύνει τον ρυθμό περιστροφής του.
«Στην πραγματικότητα, χωρίς λύση στο πρόβλημα« απενεργοποίησης », θα περιμέναμε από τους πάλσαρ να επιβραδυνθούν ακόμη και να περιστρέψουν περιόδους 50-100 χιλιοστά του δευτερολέπτου κατά τη φάση αποσύνδεσης Roche-λοβού», καταλήγει ο Thomas Tauris. "Αυτό θα ήταν σε σαφή αντίφαση με τα στοιχεία παρατήρησης για την ύπαρξη χιλιοστών του δευτερολέπτου."
Πρωτότυπη ιστορία Πηγή: Max-Planck-Institut für Radioastronomie News Release>. Για περαιτέρω ανάγνωση: Spin-Down του Radio Millisecond Pulsars στο Genesis.
