Αυτή η εικόνα, που τραβήχτηκε από το παρατηρητήριο XMM-Newton της ESA, δείχνει την καρδιά του υπολειμματικού σουπερνόβα RCW103. Ένα νέο αστέρι νετρονίων περιστρέφεται κανονικά αρκετά γρήγορα, αλλά τότε το ισχυρό μαγνητικό πεδίο του το επιβραδύνει. Αλλά ένα μαγνητικό πεδίο δεν μπορούσε να το κάνει αυτό μέσα σε 2.000 χρόνια, όπως έχουν παρατηρήσει οι αστρονόμοι.
Χάρη σε δεδομένα από τον δορυφόρο XMM-Newton της ESA, μια ομάδα επιστημόνων που ρίχνουν μια πιο προσεκτική ματιά σε ένα αντικείμενο που ανακαλύφθηκε πριν από 25 χρόνια, διαπίστωσαν ότι δεν μοιάζει με κανένα άλλο γνωστό στον γαλαξία μας.
Το αντικείμενο βρίσκεται στην καρδιά του υπολείμματος του σουπερνόβα RCW103, τα αέρια ερείπια ενός αστεριού που εξερράγη πριν από περίπου 2.000 χρόνια. Λαμβάνοντας υπόψη την ονομαστική τιμή, το RCW103 και η κεντρική του πηγή φαίνεται να είναι ένα παράδειγμα εγχειριδίου για το τι μένει πίσω μετά από μια έκρηξη σουπερνόβα: μια φούσκα εκτοξευμένου υλικού και ένα αστέρι νετρονίων.
Ωστόσο, μια βαθιά, συνεχής παρατήρηση 24,5 ωρών αποκάλυψε κάτι πολύ πιο περίπλοκο και ενδιαφέρον, ωστόσο. Η ομάδα, από το Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF) του Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) στο Μιλάνο της Ιταλίας, διαπίστωσε ότι η εκπομπή από την κεντρική πηγή ποικίλλει με έναν κύκλο που επαναλαμβάνεται κάθε 6,7 ώρες. Αυτή είναι μια εκπληκτικά μεγάλη περίοδος, δεκάδες χιλιάδες φορές περισσότερο από το αναμενόμενο για ένα νέο αστέρι νετρονίων. Επίσης, οι φασματικές και χρονικές ιδιότητες του αντικειμένου διαφέρουν από μια προηγούμενη παρατήρηση XMM-Newton αυτής της πηγής το 2001.
«Η συμπεριφορά που βλέπουμε είναι ιδιαίτερα αινιγματική ενόψει της νεανικής της ηλικίας, λιγότερο από 2.000 χρόνια», δήλωσε η Andrea De Luca του IASF-INAF, επικεφαλής συγγραφέας. «Θυμίζει μια πηγή πολλών εκατομμυρίων ετών. Εδώ και χρόνια είχαμε την αίσθηση ότι το αντικείμενο είναι διαφορετικό, αλλά ποτέ δεν ξέραμε πόσο διαφορετικό μέχρι τώρα. "
Το αντικείμενο ονομάζεται 1Ε161348-5055, το οποίο οι επιστήμονες έχουν το παρατσούκλι 1Ε (όπου το E αντιπροσωπεύει το Παρατηρητήριο του Αϊνστάιν που ανακάλυψε την πηγή). Είναι ενσωματωμένο σχεδόν τέλεια στο κέντρο του RCW 103, περίπου 10.000 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Norma. Η σχεδόν τέλεια ευθυγράμμιση του 1Ε στο κέντρο του RCW 103 αφήνει τους αστρονόμους μάλλον σίγουρους ότι οι δύο γεννήθηκαν στο ίδιο καταστροφικό συμβάν.
Όταν ένα αστέρι τουλάχιστον οκτώ φορές πιο ογκώδες από τον ήλιο μας εξαντλείται από καύσιμα για να κάψει, εκρήγνυται σε ένα γεγονός που ονομάζεται σουπερνόβα. Ο αστρικός πυρήνας εκραγεί, σχηματίζοντας ένα πυκνό ψήγμα που ονομάζεται αστέρι νετρονίων ή, εάν υπάρχει αρκετή μάζα, μια μαύρη τρύπα. Ένα αστέρι νετρονίων περιέχει μια μάζα αξίας ήλιου που είναι γεμάτη σε μια σφαίρα μόλις 20 χιλιομέτρων.
Οι επιστήμονες έψαξαν εδώ και χρόνια για την περιοδικότητα του 1E προκειμένου να μάθουν περισσότερα για τις ιδιότητές του, όπως πόσο γρήγορα περιστρέφεται ή αν έχει σύντροφο.
«Η σαφής ανίχνευσή μας για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα μαζί με την κοσμική μεταβλητότητα στις εκπομπές ακτίνων Χ αποτελεί μια πολύ περίεργη πηγή», δήλωσε η Patrizia Caraveo της INAF, συν-συγγραφέας και ηγέτης του Μιλάνου Ομίλου. «Τέτοιες ιδιότητες σε ένα συμπαγές αντικείμενο ηλικίας 2000 ετών μας αφήνουν με δύο πιθανά σενάρια, ουσιαστικά μια πηγή που λειτουργεί με προσαύξηση ή με μαγνητικό πεδίο».
Το 1E θα μπορούσε να είναι ένα μεμονωμένο μαγνητάρι, μια εξωτική υποκατηγορία άστρων νετρονίων με πολύ μαγνητισμό. Εδώ, οι γραμμές μαγνητικού πεδίου λειτουργούν ως φρένα για το περιστρεφόμενο αστέρι, απελευθερώνοντας ενέργεια. Είναι γνωστά περίπου δώδεκα μαγνήτες. Αλλά τα μαγνητάρια περιστρέφονται συνήθως αρκετές φορές ανά λεπτό. Εάν το 1Ε περιστρέφεται μόνο μία φορά κάθε 6,67 ώρες, όπως δείχνει η ανίχνευση περιόδου, το μαγνητικό πεδίο που απαιτείται για να επιβραδύνει το αστέρι νετρονίων σε μόλις 2000 χρόνια θα ήταν πολύ μεγάλο για να είναι εύλογο.
Ένα τυπικό μαγνητικό μαγνητικό πεδίο θα μπορούσε να κάνει το τέχνασμα, ωστόσο, εάν ένας δίσκος υπολειμμάτων, που σχηματίζεται από υλικό που έχει απομείνει από το εκρηκτικό αστέρι, βοηθά επίσης στην επιβράδυνση της περιστροφής του άστρου των νετρονίων. Αυτό το σενάριο δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ πριν και θα οδηγούσε σε έναν νέο τύπο εξέλιξης των αστεριών νετρονίων.
Εναλλακτικά, η μεγάλη περίοδος 6,67 ωρών θα μπορούσε να είναι η τροχιακή περίοδος ενός δυαδικού συστήματος. Μια τέτοια εικόνα απαιτεί ότι ένα κανονικό αστέρι χαμηλής μάζας κατάφερε να παραμείνει συνδεδεμένο με το συμπαγές αντικείμενο που δημιουργήθηκε από την έκρηξη του σουπερνόβα πριν από 2000 χρόνια. Οι παρατηρήσεις επιτρέπουν σε έναν σύντροφο της μισής μάζας του Ήλιου μας, ή ακόμα και μικρότερο.
Αλλά το 1Ε θα ήταν ένα άνευ προηγουμένου παράδειγμα ενός δυαδικού συστήματος ακτίνων Χ χαμηλής μάζας κατά την παιδική του ηλικία, ένα εκατομμύριο φορές νεότερο από τα τυπικά δυαδικά συστήματα ακτίνων Χ με ελαφρούς συντρόφους. Η νεαρή ηλικία δεν είναι η μοναδική ιδιαιτερότητα του 1Ε. Το κυκλικό μοτίβο της πηγής είναι πολύ πιο έντονο από αυτό που παρατηρείται για δεκάδες δυαδικά συστήματα ακτίνων Χ χαμηλής μάζας που απαιτούν κάποια ασυνήθιστη διαδικασία τροφοδοσίας με αστέρια νετρονίων.
Μια διαδικασία διπλής συσσώρευσης θα μπορούσε να εξηγήσει τη συμπεριφορά της: Το συμπαγές αντικείμενο καταγράφει ένα κλάσμα του ανέμου του νάνου (συσσώρευση αέρα), αλλά είναι επίσης σε θέση να βγάλει αέριο από τα εξωτερικά στρώματα του συντρόφου του, το οποίο καταλήγει σε έναν δίσκο προσαύξησης (δίσκος επικάθηση). Ένας τέτοιος ασυνήθιστος μηχανισμός θα μπορούσε να λειτουργήσει σε μια πρώιμη φάση της ζωής ενός δυαδικού συστήματος ακτίνων Χ χαμηλής μάζας, που κυριαρχείται από τα αποτελέσματα της αρχικής, αναμενόμενης, τροχιακής εκκεντρότητας.
"Το RCW 103 είναι ένα αίνιγμα", δήλωσε ο Giovanni Bignami, διευθυντής της CESR, Τουλούζη και συν-συγγραφέας. «Απλώς δεν έχουμε μια οριστική απάντηση σε αυτό που προκαλεί τους μεγάλους κύκλους ακτίνων Χ. Όταν το καταλάβουμε, θα μάθουμε πολλά περισσότερα για τις σουπερνόβες, τα αστέρια νετρονίων και την εξέλιξή τους. "
Αν το αστέρι είχε εκραγεί στο βόρειο ουρανό, η Κλεοπάτρα θα μπορούσε να το είχε δει και να το θεωρούσε ονειρικό του δυστυχισμένου τέλους της, είπε η Καραβέο. Αντίθετα, η έκρηξη έγινε βαθιά στον νότιο ουρανό και κανείς δεν την κατέγραψε. Παρ 'όλα αυτά, η πηγή είναι καλός οιωνός για τους αστρονόμους ακτίνων Χ που ελπίζουν να μάθουν για την αστρική εξέλιξη.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
