Naukowcy ujawniają ukrytego pulsara

Astronomowie odkryli drugiego pulsara milisekundowego w jednej z najbliższych Ziemi gromad kulistych. Nowe obserwacje mogą pomóc wyjaśnić zaskakującą rzadkość występowania pulsarów milisekundowych w gęstych gromadach kulistych.

Gęste jądro gromady kulistej NGC 6397 jest doskonałym miejscem do poszukiwania pozostałości gwiazdowych oddziałujących z innymi obiektami. Źródło: NASA, ESA oraz T. Brown i S. Casertano (STScI); Podziękowania: NASA, ESA oraz J. Anderson (STScI).

Bliskie spotkania gwiezdnego rodzaju
W rdzeniach gromad kulistych, gdzie często dochodzi do grawitacyjnych spotkań gwiazd, zwarte pozostałości masywnych gwiazd tworzą układy podwójne o szerokim zakresie własności. To otwiera drogę do powstania pulsarów milisekundowych: maleńkich, gęstych, szybko wirujących pozostałości gwiazdowych składających się w całości z neutronów. Wszystkie pulsary wirują niezwykle szybko, ale pulsary milisekundowe są najszybsze z nich wszystkich. Astronomowie uważają, że większość pulsarów milisekundowych zaczynała jako wolniej wirujące pojedyncze obiekty, ale po zdobyciu gwiezdnego towarzysza, pulsary akreują materię i zostają rozkręcone do statusu „milisekundowego”.

Pobliska gromada kulista NGC 6397 – błyszcząca, kulista kolekcja 400 000 gwiazd – jest domem dla ciekawego układu podwójnego, który został wykryty w promieniach X, optycznych i UV. Jego emisja rentgenowska miga wraz z okresem orbity układu podwójnego, a obserwacje optyczne pokazują czerwoną gwiazdę w tym samym miejscu. Poprzednie badania sugerowały, że układ ten zawiera pulsara milisekundowego, ale charakterystyczne impulsy radiowe były nieuchwytne.

W pogoni za pulsarem
W nowym artykule zespół kierowany przez Lei Zhanga (Chińska Akademia Nauk i Swinburne University of Technology, Australia) donosi o wynikach swoich obserwacji układu wykonanych w latach 2019–2022 za pomocą radioteleskopów Parkes w Australii i MeerKAT w RPA. Zhang i współpracownicy dostrzegli słabe, ale wykrywalne impulsy radiowe co 5,8 milisekundy, a impulsy były modulowane z okresem 1,97 dnia – takim samym, jak okres orbitalny emitującego promieniowanie X układu podwójnego w tej samej lokalizacji.

Potwierdza to, że układ zawiera pulsara milisekundowego, nazwanego NGC 6397B, a dalsza analiza czasu pulsów sugeruje, że pulsar jest również źródłem wykrytej wcześniej emisji promieniowania X.

Implikacje układu przerywanego
Nawet po tym, jak zespół namierzył nieuchwytnego pulsara, nadal udało mu się im wymknąć; impulsy radiowe stały się niewykrywalne przez 14 miesięcy, zanim pojawiły się ponownie na początku 2022 roku. Nieustanna emisja radiowa układu może wskazywać na jedną z dwóch możliwości: gorący, zjonizowany gaz wypływający z gwiazdy towarzyszącej może blokować emisję radiową przed dotarciem do nas, gdy układ podwójny zmienia swoje położenie, lub proces akrecji materii z gwiazdy towarzyszącej – proces, który generuje promieniowanie X – może tymczasowo zatrzymać emisję radiową pulsara.

Wcześniejsze badania sugerowały, że pulsary w układach podwójnych powinny być powszechne w gromadach kulistych o wyjątkowo gęstych rdzeniach, takich jak NGC 6397, ale większość znanych pulsarów w tzw. gromadach z zapadającym się rdzeniem jest pojedynczymi. Specyfikacja nowo odkrytego układu może wyjaśnić, dlaczego układy podwójne z pulsarami były nieuchwytne w tych środowiskach: pulsary w układach podwójnych mogą mieć słabą lub przerywaną emisję radiową, co czyni je trudnymi do namierzenia.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Łączenie się galaktyk rzuca światło na model ewolucji galaktyk

Astronomowie ujawniają nowe cechy galaktycznych czarnych dziur

Odkryto podwójnego kwazara we wczesnym Wszechświecie