Το ραδιόφωνο pulsar PSR B1259-63. Πιστωτική εικόνα: ESA Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Οι αστρονόμοι της ESA έχουν δει κάτι πολύ ασυνήθιστο. ένα πάλσαρ που συντρίβει μέσω ενός δακτυλίου αερίου που περιβάλλει ένα αστέρι. Αυτό το συνοδευτικό αστέρι είναι αρκετές φορές πιο ογκώδες από τον δικό μας Ήλιο και περιστρέφεται τόσο γρήγορα που εκπέμπει συνεχώς υλικό σε δακτύλιο αερίου. Το pulsar περνάει από αυτόν τον δακτύλιο δύο φορές κατά τη διάρκεια της ελλειπτικής τροχιάς 3,4 ετών
Οι αστρονόμοι έχουν παρακολουθήσει ένα γεγονός που δεν έχει ξαναδεί ποτέ στο παρελθόν σε παρατηρήσεις του διαστημικού σκάφους XMM-Newton της ESA - μια σύγκρουση μεταξύ ενός πάλσαρ και ενός δακτυλίου αερίου γύρω από ένα γειτονικό αστέρι.
Το σπάνιο πέρασμα, το οποίο πήρε το πάλσαρ να βυθιστεί μέσα και μέσα από αυτό το δαχτυλίδι, φωτίζει τον ουρανό σε ακτίνες γάμμα και ακτίνες Χ.
Αποκάλυψε μια αξιοσημείωτη νέα εικόνα για την προέλευση και το περιεχόμενο των «πάλσαρ ανέμων», το οποίο υπήρξε ένα μακροχρόνιο μυστήριο. Οι επιστήμονες περιέγραψαν την εκδήλωση ως μια φυσική αλλά «κλιμακωτή» έκδοση της γνωστής σύγκρουσης δορυφόρων Deep Impact με το Comet Tempel 1.
Η τελική τους ανάλυση βασίζεται σε μια νέα παρατήρηση από το XMM-Newton και ένα πλήθος αρχειοθετημένων δεδομένων που θα οδηγήσουν σε καλύτερη κατανόηση του τι οδηγεί τα γνωστά «pulsar nebulae», όπως τα πολύχρωμα καβούρια και Vela pulsars.
«Παρά τις αμέτρητες παρατηρήσεις, η φυσική των πάλσαρ ανέμων παρέμεινε ένα αίνιγμα», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Masha Chernyakova, του Integral Science Data Center, Versoix, Ελβετία.
«Εδώ είχαμε τη σπάνια ευκαιρία να δούμε τον παλμικό άνεμο να συγκρούεται με αστρικό άνεμο. Είναι ανάλογο με το να σπάσεις κάτι ανοιχτό για να δεις τι είναι μέσα. "
Το pulsar είναι ένας πυρήνας γρήγορου περιστρεφόμενου αστέρι που κατέρρευσε και κάποτε ήταν περίπου 10 έως 25 φορές πιο ογκώδης από τον Ήλιο μας. Ο πυκνός πυρήνας περιέχει περίπου μια ηλιακή μάζα συμπιεσμένη σε μια σφαίρα περίπου 20 χιλιομέτρων.
Το pulsar σε αυτήν την παρατήρηση, που ονομάζεται PSR B1259-63, είναι ένα ραδιοφωνικό pulsar, που σημαίνει ότι τις περισσότερες φορές εκπέμπει μόνο ραδιοκύματα. Το δυαδικό σύστημα βρίσκεται στη γενική κατεύθυνση του Νότιου Σταυρού περίπου 5000 έτη φωτός μακριά.
Ο παλμός του ανέμου περιλαμβάνει υλικό που απομακρύνεται από το πάλσαρ. Υπάρχει συνεχής συζήτηση σχετικά με το πόσο ενεργητικοί είναι οι άνεμοι και αν αυτοί οι άνεμοι αποτελούνται από πρωτόνια ή ηλεκτρόνια. Αυτό που βρήκε η ομάδα της Chernyakova, αν και εκπληκτικά, συνδέεται τακτικά με άλλες πρόσφατες παρατηρήσεις.
Η ομάδα παρατήρησε το PSR B1259-63 σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι «Be» με το όνομα SS 2883, το οποίο είναι φωτεινό και ορατό στους ερασιτέχνες αστρονόμους. Τα αστέρια «Be», που ονομάζονται έτσι λόγω ορισμένων φασματικών χαρακτηριστικών, τείνουν να είναι μερικές φορές πιο ογκώδη από τον Ήλιο μας και περιστρέφονται με εκπληκτικές ταχύτητες.
Περιστρέφονται τόσο γρήγορα που η περιοχή της ισημερινής τους διογκώνεται και γίνονται πεπλατυσμένες σφαίρες. Το αέριο εκτοξεύεται σταθερά από ένα τέτοιο αστέρι και καταλήγει σε έναν ισημερινό δακτύλιο γύρω από το αστέρι, με μια εμφάνιση κάπως παρόμοια με τον πλανήτη Κρόνο και τους δακτυλίους του.
Το πάλσαρ βυθίζεται στο δαχτυλίδι του αστεριού Be δύο φορές κατά τη διάρκεια ελλειπτικής τροχιάς 3,4 ετών. αλλά τα βύσματα απέχουν μόνο λίγους μήνες, λίγο πριν και μετά το «Περίστρον», το σημείο όπου τα δύο αντικείμενα σε τροχιά βρίσκονται το ένα κοντά στο άλλο. Κατά τη διάρκεια των βολών εκπέμπονται οι ακτίνες Χ και οι ακτίνες γάμμα και το XMM-Newton ανιχνεύει τις ακτίνες Χ.
«Για το μεγαλύτερο μέρος της τροχιάς των 3,4 ετών, και οι δύο πηγές είναι σχετικά χαμηλές σε ακτίνες Χ και δεν είναι δυνατόν να εντοπιστούν χαρακτηριστικά στον πάλσαρ άνεμο», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Andrii Neronov. «Καθώς τα δύο αντικείμενα πλησιάζουν, οι σπινθήρες αρχίζουν να πετούν.»
Τα νέα δεδομένα XMM-Newton συλλέχθηκαν σχεδόν ταυτόχρονα με μια παρατήρηση HESS. Το HESS, το στερεοσκοπικό σύστημα υψηλής ενέργειας, είναι ένα νέο επίγειο τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα στη Ναμίμπια.
Ανακοινώθηκε πέρυσι, η παρατήρηση HESS ήταν προβληματική στο ότι η εκπομπή ακτίνων γάμμα έπεσε στο ελάχιστο στο Περίστρον και είχε δύο μέγιστα, λίγο πριν και μετά το Περίστρον, το αντίθετο από αυτό που περίμεναν οι επιστήμονες.
Η παρατήρηση XMM-Newton υποστηρίζει την παρατήρηση HESS δείχνοντας πώς δημιουργήθηκαν τα μέγιστα από τη διπλή βύθιση στο δαχτυλίδι του Be star. Συνδυάζοντας αυτές τις δύο παρατηρήσεις με ραδιοφωνικές παρατηρήσεις από το τελευταίο περιστύριο, οι επιστήμονες έχουν τώρα μια πλήρη εικόνα αυτού του συστήματος.
Εντοπίζοντας την άνοδο και την πτώση των ακτίνων X και των ακτίνων γάμμα μέρα με τη μέρα, καθώς ο πάλσαρ έσκαψε μέσω του δίσκου Be star, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να συμπεράνουν ότι ο άνεμος των ηλεκτρονίων σε επίπεδο ενέργειας 10-100 MeV είναι υπεύθυνος για το παρατηρούμενο X- φως ακτίνας. (1 MeV αντιπροσωπεύει ένα εκατομμύριο ηλεκτρονικά βολτ.)
Αν και το 10-100 MeV είναι ενεργειακό, αυτό είναι περίπου 1000 φορές μικρότερο από το αναμενόμενο επίπεδο ενέργειας των 100 TeV. Ακόμα πιο αινιγματική είναι η εκπομπή ακτίνων γάμμα πολλαπλών TeV, η οποία, αν και σίγουρα προέρχεται από τα ηλεκτρόνια ανέμου 10-100 TeV, φαίνεται να παράγεται διαφορετικά από τον τρόπο που σκεφτόταν προηγουμένως.
«Το μόνο γεγονός που είναι ξεκάθαρο αυτή τη στιγμή είναι ότι αυτό είναι το σύστημα pulsar που πρέπει να προσέξουμε αν θέλουμε να κατανοήσουμε τους πάλσμους ανέμους», δήλωσε ο Chernyakova.
«Ποτέ δεν είδαμε πάλσαρ άνεμο με τόσο μεγάλη λεπτομέρεια. Συνεχίζουμε με θεωρητικά μοντέλα τώρα. Έχουμε κάποια καλή εξήγηση για τη συμπεριφορά ακτινοβολίας ραδιοφώνου-TeV-γάμμα αυτού του αστείου συστήματος, αλλά εξακολουθεί να είναι «υπό κατασκευή». "
Αρχική πηγή: Πύλη ESA
