Większość zapadających się gwiazd wiruje w ciągu kilku sekund. Tej zajmuje to prawie godzinę.
Australijscy naukowcy wykryli gwiazdę neutronową, które prawdopodobnie wiruje wolniej niż jakakolwiek inna, którą kiedykolwiek zmierzono.
Żadna inna emitująca promieniowanie radiowe gwiazda neutronowa, spośród ponad 3000 odkrytych do tej pory, nie wirowała tak wolno. Wyniki badań opublikowano 5 czerwca 2024 roku w czasopiśmie Nature Astronomy.
Główna autorka, Manisha Caleb z Instytutu Astronomii Uniwersytetu w Sydney powiedziała: Odkrycie kandydatki na gwiazdę neutronową emitującą pulsacje radiowe w ten sposób jest wysoce niezwykłe. Fakt, że sygnał powtarza się w tak spokojnym tempie jest niezwykły.
Ta niezwykła gwiazda neutronowa emituje światło radiowe w tempie, która jest zbyt wolne, aby pasowało do obecnych opisów zachowania radiowych gwiazd neutronowych. Zapewnia to nowy wgląd w złożone cykle życia obiektów gwiazdowych.
Pod koniec swojego życia duże gwiazdy o masie około 10 mas Słońca zużywają całe swoje paliwo i eksplodują w spektakularnym wybuchu, który nazywamy supernową. To, co pozostaje, to gwiezdna pozostałość tak gęsta, że masa 1,4 masy naszego Słońca jest upakowana w kulę o średnicy zaledwie 20 kilometrów.
Materia jest tak gorąca, że ujemnie naładowane elektrony są miażdżone przez dodatnio naładowane protony, a to co pozostaje, to obiekt złożony z bilionów neutralnie naładowanych cząstek. Powstaje gwiazda neutronowa.
Biorąc pod uwagę ekstremalną fizykę, z jaką obiekty te zapadają się, gwiazdy neutronowe zazwyczaj wirują z zawrotną prędkością, a pełny obrót wokół własnej osi zajmuje im zaledwie sekundy, lub nawet ułamki sekund.
Teraz astronomowie z Uniwersytetu w Sydney i CSIRO odkryli zwarty obiekt powtarzający swój sygnał ze stosunkowo spokojnym okresem wynoszącym niecałą godzinę.
Odkrycia dokonano za pomocą radioteleskopu ASKAP należącego do CSIRO w Wajarri Yamaji Country w Australii Zachodniej.
Radioteleskop ASKAP może obserwować dużą część nieba jednocześnie, co oznacza, że może uchwycić rzeczy, których naukowcy nawet nie szukają.
Jednocześnie monitorowaliśmy źródło promieniowania gamma i poszukiwaliśmy szybkiego błysku radiowego, kiedy zauważyłem ten obiekt powoli migający w danych. Trzy bardzo różne rzeczy w jednym polu widzenia – powiedział dr Emil Lenc, współautor artykułu.
Pochodzenie tak długiego sygnału pozostaje głęboką tajemnicą, chociaż dwa typy gwiazd są głównymi podejrzanymi – białe karły i gwiazdy neutronowe.
Intrygujące jest to, że obiekt ten wykazuje trzy różne stany emisji, z których każdy ma właściwości całkowicie odmienne od pozostałych. Radioteleskop MeerKAT a RPA odegrał kluczową rolę w rozróżnieniu tych stanów. Gdyby sygnały nie pochodziły z tego samego punktu na niebie, nie uwierzylibyśmy, że jest to ten sam obiekt emitujący te różne sygnały – powiedziała Caleb.
Podczas gdy samotny biały karzeł z niezwykle silnym polem magnetycznym mógłby wytworzyć obserwowany sygnał, zaskakujące jest to, że pobliskie samotne białe karły o wysokim polu magnetycznym nigdy nie zostały odkryte. I odwrotnie, gwiazda neutronowa z ekstremalnym polem magnetycznym może dość elegancko wyjaśnić obserwowaną emisję.
Chociaż prawdopodobnym wyjaśnieniem jest wolno wirująca gwiazda neutronowa, naukowcy stwierdzili, że nie mogą wykluczyć, że obiekt jest częścią układu podwójnego z gwiazdą neutronową lub innym białym karłem.
Konieczne będą dalsze badania, aby potwierdzić, czy obiekt jest gwiazdą neutronową czy białym karłem. Tak czy inaczej, zapewnia to cenny wgląd w fizykę tych ekstremalnych obiektów.
Może to nawet skłonić nas do ponownego rozważenia naszej wieloletniej wiedzy na temat gwiazd neutronowych lub białych karłów; w jaki sposób emitują fale radiowe i jaka jest ich populacja w naszej Galaktyce Drogi Mlecznej – powiedziała dr Caleb.
Profesor Tara Murphy, wiodąca radioastronom i kierowniczka Szkoły Fizyki na Uniwersytecie w Sydney, powiedziała: Do czasu pojawienia się naszych nowych teleskopów, dynamiczne niebo radiowe było stosunkowo niezbadane. Teraz jesteśmy w stanie zajrzeć głęboko i często obserwujemy wszelkiego rodzaju niezwykłe zjawiska. Wydarzenia te dają nam wgląd w to, jak fizyka działa w ekstremalnych środowiskach.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
CSIRO
