Odkryto dowody na najpotężniejszego pulsara w odległej galaktyce

Astronomowie analizujący dane z przeglądu nieba odkryli jedną z najmłodszych gwiazd neutronowych. Obrazy z VLA wskazują, że jasna emisja radiowa napędzana przez pole magnetyczne wirującego pulsara dopiero niedawno wyłoniła się zza gęstej powłoki szczątków po wybuchu supernowej.

Pozostałość po wybuchu supernowej. Źródło: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF.

Obiekt ten, nazwany VT 1137-0337, znajduje się w galaktyce karłowatej 395 milionów lat świetlnych od Ziemi. Po raz pierwszy pojawił się na obrazie z przeglądu VLA Sky Survey wykonanym w styczniu 2018 roku. Nie pojawił się na obrazie tego samego regionu wykonanym przez przegląd VLA FIRST w 1998 roku. Pojawiał się nadal na późniejszych obserwacjach VLASS w latach 2018, 2019, 2020 i 2022.

To, co najprawdopodobniej widzimy, to mgławica pulsarowa – powiedział Dillon Dong, student Caltech. Mgławica pulsarowa powstaje, gdy potężne pole magnetyczne szybko wirującej gwiazdy neutronowej przyspiesza otaczające ją naładowane cząstki do prędkości bliskiej prędkości światła.

Na podstawie jego cech charakterystycznych można stwierdzić, że jest to bardzo młody pulsar – być może ma zaledwie 14 lat, ale nie więcej niż 60-80 – powiedział Gregg Hallinan, promotor Donga z Caltech.

Dong i Hallinan odkryli ten obiekt w danych z VLASS, projektu NRAO, który rozpoczął się w 2017 roku i ma na celu zbadanie całego nieba widocznego z VLA – około 80% nieba. W ciągu siedmiu lat VLASS trzykrotnie przeprowadzi pełny skan nieba, a jednym z celów jest znalezienie obiektów przejściowych. Astronomowie znaleźli VT 1137-0337 w pierwszym skanie VLASS z 2018 roku.

Porównanie tego skanowania VLASS z danymi z wcześniejszego przeglądu nieba VLA o nazwie FIRST ujawniło 20 szczególnie jasnych obiektów przejściowych, które mogą być powiązane ze znanymi galaktykami.

Ten wyróżniał się tym, że jego galaktyka przeżywa gwałtowny wzrost formowania się gwiazd, a także charakterystyką emisji radiowej – powiedział Dong. Galaktyka, nazwana SDSS J113706.18-033737.1, jest galaktyką karłowatą o masie około 100 milionów razy większej od masy Słońca.

Badając charakterystykę VT 1137-0337, astronomowie rozważali kilka możliwych wyjaśnień, w tym supernowe, rozbłyski gamma lub zaburzenia pływowe, w których gwiazda zostaje rozdrobniona przez supermasywną czarną dziurę. Doszli do wniosku, że najlepszym wyjaśnieniem jest mgławica pulsarowa.

W tym scenariuszu gwiazda znacznie masywniejsza od Słońca eksplodowała jako supernowa, pozostawiając za sobą gwiazdę neutronową. Większość masy pierwotnej gwiazdy została wyrzucona na zewnątrz jako skorupa gruzu. Gwiazda neutronowa szybko wiruje, a jej potężne pole magnetyczne, omiatając otaczającą przestrzeń, przyspiesza naładowane cząstki, powodując silną emisję radiową.

Początkowo emisja radiowa była zasłonięta powłoką z odłamków po wybuchu. W miarę rozszerzania się powłoki, stawała się ona coraz mniej gęsta, aż w końcu fale radiowe z mgławicy pulsarowej mogły się przez nią przedostać.

Stało się to pomiędzy obserwacją FIRST w 1998 roku a obserwacją VLASS w 2018 roku – powiedział Hallinan.

Prawdopodobnie najbardziej znanym przykładem mgławicy pulsarowej jest Mgławica Kraba, w gwiazdozbiorze Byka, będąca wynikiem supernowej, która świeciła jasno w 1054 roku. Krab jest dziś dobrze widoczna w małych teleskopach.

Obiekt, który znaleźliśmy, wydaje się być około 100 000 razy bardziej energetyczny niż Krab i ma silniejsze pole magnetyczne – powiedział Dong. Prawdopodobnie jest to wyłaniający się „super Krab” – dodał.

Chociaż Dong i Hallinan uważają, że VT 1137-0337 jest najprawdopodobniej mgławicą pulsarową, możliwe jest również, że jej pole magnetyczne jest na tyle silne, że gwiazda neutronowa może zostać zakwalifikowana jako magnetar. https://pl.wikipedia.org/wiki/Magnetar Magnetary są głównym kandydatem na źródła tajemniczych szybkich błysków radowych (FRB), które są obecnie przedmiotem intensywnych badań.

W takim przypadku byłby to pierwszy magnetar złapany w trakcie powstawania, co również jest niezwykle ekscytujące – powiedział Dong.

Rzeczywiście, niektóre FRB okazały się być związane z trwałymi źródłami radiowymi, których natura również pozostaje tajemnicą. Wykazują one duże podobieństwo w swoich właściwościach do VT 1137-0337, ale nie wykazują dowodów na silną zmienność.

Nasze odkrycie bardzo podobnego źródła, które się włącza, sugeruje, że źródła radiowe związane z FRB mogą być również świecącymi mgławicami pulsarowymi – powiedział Dong.

Astronomowie planują prowadzić dalsze obserwacje, aby dowiedzieć się więcej o tym obiekcie i śledzić jego zachowanie w czasie.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Dziwne fale radiowe wyłaniają się z kierunku centrum Galaktyki

Astronomowie potwierdzają istnienie kosmicznej super-pustki, która podważa nasze rozumienie ciemnej energii

Strumień Magellana nad Drogą Mleczną może być pięć razy bliżej niż wcześniej sądzono