Pulsar μονοπάτι για περίπου 2,5 εκατομμύρια χρόνια. Πιστωτική εικόνα: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Ένα επιταχυνόμενο, υπερβολικά πυκνό αστέρι νετρονίων με κάποιο τρόπο πήρε ένα ισχυρό «λάκτισμα» που το ωθεί εντελώς έξω από τον Γαλαξία μας στον Γαλαξία μας στην ψυχρή απεραντοσύνη του διαγαλαξιακού χώρου. Η ανακάλυψή του προκαλεί αμηχανία στους αστρονόμους που χρησιμοποίησαν το ραδιο τηλεσκόπιο Long Long Baseline Array (VLBA) του Εθνικού Επιστημονικού Ιδρύματος για να μετρήσουν άμεσα την ταχύτερη ταχύτητα που έχει ακόμη βρεθεί σε ένα αστέρι νετρονίων.
Το αστέρι νετρονίων είναι το κατάλοιπο ενός τεράστιου αστεριού που γεννήθηκε στον αστερισμό του Κύκνου που εξερράγη πριν από δυόμισι εκατομμύρια χρόνια σε μια τιτανική έκρηξη γνωστή ως σουπερνόβα. Οι εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις της απόστασης και της κίνησης του VLBA δείχνουν ότι είναι βέβαιο ότι θα αφήσει αναπόφευκτα τον Γαλαξία μας.
«Γνωρίζουμε ότι οι εκρήξεις σουπερνόβα μπορούν να δώσουν ένα λάκτισμα στο προκύπτον αστέρι νετρονίων, αλλά η τεράστια ταχύτητα αυτού του αντικειμένου ωθεί τα όρια της τρέχουσας κατανόησής μας», δήλωσε ο Shami Chatterjee, του Εθνικού Παρατηρητηρίου Αστρονομίας Ραδιοφώνου (NRAO) και του Harvard-Smithsonian Κέντρο Αστροφυσικής. «Αυτή η ανακάλυψη είναι πολύ δύσκολο για την εξήγηση των τελευταίων μοντέλων του πυρήνα σουπερνόβα», πρόσθεσε.
Ο Chatterjee και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν το VLBA για να μελετήσουν το pulsar B1508 + 55, περίπου 7700 έτη φωτός από τη Γη. Με το υπερ-αιχμηρό ραδιόφωνο «όραμα» του VLBA σε ολόκληρη την ήπειρο, μπόρεσαν να μετρήσουν με ακρίβεια τόσο την απόσταση όσο και την ταχύτητα του πάλσαρ, ένα περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων που εκπέμπει ισχυρές ακτίνες ραδιοκυμάτων. Η κίνηση της κίνησης προς τα πίσω έδειξε μια γενέτειρα ανάμεσα σε ομάδες γιγαντιαίων αστεριών στον αστερισμό του Κύκνου - αστέρια τόσο μαζικά που αναπόφευκτα εκρήγνυνται ως σουπερνόβα.
«Αυτή είναι η πρώτη άμεση μέτρηση της ταχύτητας ενός άστρου νετρονίων που υπερβαίνει τα 1.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο», δήλωσε ο Walter Brisken, ένας αστρονόμος του NRAO. «Οι περισσότερες παλαιότερες εκτιμήσεις για τις ταχύτητες των αστεριών των νετρονίων εξαρτώνταν από μορφωμένες εικασίες σχετικά με τις αποστάσεις τους. Με αυτό, έχουμε μια ακριβή, άμεση μέτρηση της απόστασης, ώστε να μπορούμε να μετρήσουμε την ταχύτητα απευθείας », δήλωσε ο Brisken. Οι μετρήσεις VLBA δείχνουν ότι ο παλμός κινείται με ταχύτητα περίπου 1100 χιλιόμετρα (πάνω από 670 μίλια) ανά δευτερόλεπτο - περίπου 150 φορές πιο γρήγορα από ένα διαστημικό λεωφορείο που βρίσκεται σε τροχιά. Σε αυτήν την ταχύτητα, θα μπορούσε να ταξιδέψει από το Λονδίνο στη Νέα Υόρκη σε πέντε δευτερόλεπτα.
Για να μετρήσουν την απόσταση του πάλσαρ, οι αστρονόμοι έπρεπε να εντοπίσουν μια «ταλάντευση» στη θέση του που προκλήθηκε από την κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο. Αυτό το «ταλάντευση» ήταν περίπου το μήκος ενός ρόπαλου του μπέιζμπολ όπως φαίνεται από τη Σελήνη. Στη συνέχεια, με την καθορισμένη απόσταση, οι επιστήμονες μπορούσαν να υπολογίσουν την ταχύτητα του πάλσαρ μετρώντας την κίνησή του στον ουρανό.
«Η κίνηση που μετρήσαμε με το VLBA ήταν περίπου ίση με το να βλέπεις μια μπάλα εντός έδρας στο Fenway Park της Βοστώνης από μια θέση στη Σελήνη», εξήγησε ο Chatterjee. «Ωστόσο, η πάλσαρ χρειάστηκε σχεδόν 22 μήνες για να δείξει αυτή την πολύ εμφανή κίνηση. Το VLBA είναι το καλύτερο δυνατό τηλεσκόπιο για την παρακολούθηση τόσο μικρών φαινομένων κινήσεων. "
Η υποτιθέμενη γενέτειρα του αστεριού μεταξύ γιγαντιαίων αστεριών στον αστερισμό Cygnus βρίσκεται μέσα στο επίπεδο του Γαλαξία, ενός σπειροειδούς γαλαξία. Οι νέες παρατηρήσεις VLBA δείχνουν ότι το αστέρι νετρονίων τώρα απομακρύνεται από το αεροπλάνο του Γαλαξία με αρκετή ταχύτητα για να το βγάλει τελείως από τον Γαλαξία. Από την έκρηξη του σουπερνόβα σχεδόν πριν από 2,5 εκατομμύρια χρόνια, το pulsar έχει μετακινηθεί σε ένα τρίτο περίπου του νυχτερινού ουρανού όπως φαίνεται από τη Γη.
«Σκεφτήκαμε για αρκετό καιρό ότι οι εκρήξεις σουπερνόβα μπορούν να δώσουν ένα λάκτισμα στο προκύπτον αστέρι νετρονίων, αλλά τα πιο πρόσφατα μοντέλα υπολογιστών αυτής της διαδικασίας δεν έχουν παράγει ταχύτητες οπουδήποτε κοντά σε αυτό που βλέπουμε σε αυτό το αντικείμενο», δήλωσε ο Chatterjee. «Αυτό σημαίνει ότι τα μοντέλα πρέπει να ελεγχθούν, και ενδεχομένως να διορθωθούν, για να ληφθούν υπόψη οι παρατηρήσεις μας», είπε.
"Υπάρχουν επίσης μερικές άλλες διαδικασίες που μπορεί να είναι ικανές να αυξήσουν την ταχύτητα που παράγεται από το σουπερνόβα, αλλά θα πρέπει να διερευνήσουμε πιο διεξοδικά για να εξαγάγουμε οποιαδήποτε σταθερά συμπεράσματα", δήλωσε ο Wouter Vlemmings του Παρατηρητηρίου της Jodrell Bank στο Ηνωμένο Βασίλειο και Πανεπιστήμιο Cornell στις ΗΠΑ
Οι παρατηρήσεις του B1508 + 55 ήταν μέρος ενός μεγαλύτερου έργου για τη χρήση του VLBA για τη μέτρηση των αποστάσεων και των κινήσεων πολλών πάλσαρ. «Αυτό είναι το πρώτο αποτέλεσμα αυτού του μακροπρόθεσμου έργου και είναι πολύ συναρπαστικό να έχουμε κάτι τόσο εντυπωσιακό να έρθει νωρίς», δήλωσε ο Μπρίκεν. Οι παρατηρήσεις του VLBA έγιναν σε ραδιοσυχνότητες μεταξύ 1,4 και 1,7 GigaHertz.
Οι Chatterjee, Vlemmings και Brisken συνεργάστηκαν με τον Joseph Lazio του Naval Research Laboratory, τον James Cordes του Πανεπιστημίου Cornell, τον Miller Goss του NRAO, τον Stephen Thorsett του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, τον Santa Cruz, τον Edward Fomalont του NRAO, τον Andrew Lyne και τον Michael Kramer, και οι δύο Παρατηρητήριο Jodrell Bank. Οι επιστήμονες παρουσίασαν τα ευρήματά τους στο τεύχος 1ης Σεπτεμβρίου του Astrophysical Journal Letters.
Το VLBA είναι ένα σύστημα δέκα κεραιών ραδιοτηλεσκοπίου, το καθένα με διάμετρο 25 μέτρα (82 πόδια) σε διάμετρο και ζυγίζει 240 τόνους. Από τη Mauna Kea στο Μεγάλο Νησί της Χαβάης έως τον St. Croix στις Παρθένους Νήσους των ΗΠΑ, το VLBA εκτείνεται σε περισσότερα από 5.000 μίλια, παρέχοντας στους αστρονόμους την πιο έντονη όραση για οποιοδήποτε τηλεσκόπιο στη Γη ή στο διάστημα.
Το Εθνικό Παρατηρητήριο Ραδιοαστρονομίας είναι μια εγκατάσταση του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών, το οποίο λειτουργεί υπό συμφωνία συνεργασίας από την Associated Universities, Inc.
Με έδρα το Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης, το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) είναι μια κοινή συνεργασία μεταξύ του Smithsonian Astrophysical Observatory και του Harvard College Observatory. Οι επιστήμονες της CfA οργανώθηκαν σε επτά ερευνητικά τμήματα μελετώντας την προέλευση, την εξέλιξη και την τελική μοίρα του σύμπαντος.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων CfA
