Dzięki archiwum danych z GBT astronomowie byli w stanie scharakteryzować i zrozumieć astrofizykę egzotycznych pulsarów w gromadzie kulistej Terzan 5.
Źródło: US NSF, AUI, NSF NRAO, S. Dagnello
W centrum naszej Galaktyki, w konstelacji Strzelca, astronomowie odkryli 10 monstrualnych gwiazd neutronowych. Te konkretne gwiazdy, zwane pulsarami, znajdują się razem w gromadzie kulistej Terzan 5, zatłoczonym domu dla setek tysięcy różnych typów gwiazd. Pulsary są miliony (a nawet miliardy) razy gęstsze niż inne gwiazdy i szybko wirują, emitując jasne impulsy światła ze swoich silnych pól magnetycznych, co czyni je latarniami morskimi dla astronomów. W jednym z najbardziej zatłoczonych miejsc w naszej Drodze Mlecznej, wiele pulsarów w Terzan 5 ewoluowało w dziwaczne i ekscentryczne formy.
Astronomowie wiedzieli już, że Terzan 5 jest domem dla 39 pulsarów. Dzięki pracy zespołowej teleskopu Green Bank Telescope i południowoafrykańskiego obserwatorium astronomicznego MeerKAT Telescope, do tej liczby dodano dziesięć kolejnych. “Znalezienie nowych egzotycznych pulsarów jest bardzo niezwykłe. Ale to, co jest naprawdę ekscytujące, to duża różnorodność takich dziwadeł w jednej gromadzie” – powiedział Scott Ransom, naukowiec z National Radio Astronomy Observatory (NRAO).
Teleskop MeerKAT był w stanie określić przybliżoną lokalizację każdego pulsara, śledząc i mierząc czas ich rotacji, w zestawieniu z dwudziestoletnimi obserwacjami Terzan 5 wykonanymi przez GBT, które ujawniły dziwaczne i ekscentryczne szczegóły tych gwiazd. Bez archiwum GBT nie bylibyśmy w stanie scharakteryzować tych pulsarów i zrozumieć ich astrofizyki – dodał Ransom. Archiwalne dane z GBT pozwoliły astronomom określić położenie pulsarów na niebie, zmierzyć ich specyficzne ruchy i zobaczyć, jak ich orbity zmieniały się w czasie.
Wśród odkryć astronomowie dostrzegli dwie prawdopodobne gwiazdy neutronowe, które zostały wciągnięte na swoje orbity jako układ podwójny. Spośród 3600 znanych pulsarów w Galaktyce, tylko 20 zostało zidentyfikowanych jako podwójne gwiazdy neutronowe. Gdy pulsary łączą się w pary, przyciąganie grawitacyjne jednego do drugiego może kraść materię i energię, powodując, że jeden z nich wiruje jeszcze szybciej, stając się pulsarem milisekundowym. Ta para może być rekordzistką, z nowym pretendentem do najszybciej wirującego pulsara w układzie podwójnym gwiazd neutronowych i najdłuższą orbitą tego rodzaju. Obecny rekordzista w kategorii najszybciej wirującego pulsara znajduje się już w Terzan 5. Dopiero przyszłe obserwacje ujawnią prawdę.
Astronomowie zaobserwowali również trzy nowe rzadkie układy podwójne pulsarów typu „pająk” (oprócz pięciu znanych w gromadzie), zwane Czerwonymi Grzbietami lub Czarnymi Wdowami, w zależności od rodzaju gwiazd towarzyszących. Gwiazda towarzysząca wpada na orbitę pulsara pająka, gdzie sieć plazmy wypełnia przestrzeń między nimi (spowodowana wypływem z gwiazdy towarzyszącej z powodu energii pulsara) powoli rozpuszczając towarzysza z biegiem czasu.
Odkrycie tych dziwnych pulsarów pozwala naukowcom lepiej zrozumieć gromady kuliste, gwiazdy neutronowe, a nawet przetestować ogólną teorię względności Einsteina, a także rozszerzyć wiedzę na temat kategorii pulsarów. Zespół badawczy już planuje znaleźć jeszcze więcej w Terzan 5, przy wsparciu wolontariuszy. Naukowcy amatorzy, którzy chcieliby podzielić się swoją radością z tego odkrycia, mogą pomóc w Einstein@Home. Projekt ten, prowadzony przez naukowców z AEI, odkrył już ponad 90 nowych gwiazd neutronowych.
Wyniki badań zostały opublikowane w Astronomy & Astrophysics.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
NRAO
