Pulsar-polku noin 2,5 miljoonan vuoden aikana. Kuvaluotto: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Klikkaa suuremmaksi
Ylinopea, superdense neutronitähti sai jotenkin voimakkaan ”potkun”, joka ajaa sen kokonaan Linnunradan galaksistamme galaktienvälisen tilan kylmään laajuuteen. Sen löytö hämmentää tähtitieteilijöitä, jotka käyttivät Kansallisen tiedesäätiön Very Long Baseline Array (VLBA) radioteleskooppia suoraan mittaamaan nopeimman nopeuden, joka on vielä löytynyt neutronitähdessä.
Neutronitähti on jäännös massiivisesta tähdestä, joka syntyi Cygnuksen tähdistössä, joka räjähti noin kaksi ja puoli miljoonaa vuotta sitten titaanisessa räjähdyksessä, jota kutsuttiin supernoovaksi. Äärimmäisen tarkat VLBA: n etäisyyden ja liikkeen mittaukset osoittavat, että tiellä on väistämättä poistua galaksistamme.
"Tiedämme, että supernoova räjähdykset voivat antaa potkun tuloksena olevalle neutronitähdelle, mutta tämän esineen valtava nopeus työntää nykyisen ymmärryksemme rajat", sanoi Shami Chatterjee, National Radio Astronomy Observatory (NRAO) ja Harvard-Smithsonian. Astrofysiikan keskus. "Tämä löytö on erittäin vaikea selittää uusimmissa supernovan ytimen romahtamisen malleissa", hän lisäsi.
Chatterjee ja hänen kollegansa käyttivät VLBA: ta tutkiakseen pulsar B1508 + 55, noin 7700 valovuoden päässä maasta. Manner-laajuisen VLBA: n ultraharppisella radionäytöllä he pystyivät mittaamaan tarkasti sekä etäisyyden että nopeuden pulsaarista, pyörivästä neutronitähdistä, joka säteilee voimakkaita radioaaltojen säteitä. Taaksepäin suunnitteleminen osoitti syntymäpaikkaan Cygnus-tähdistössä olevien jättiläketähteiden ryhmien keskuudessa - tähdet, jotka ovat niin massiivisia, että ne räjähtävät väistämättä supernoovina.
"Tämä on ensimmäinen suora mittaus neutronitähteen nopeudelle, joka ylittää 1 000 kilometriä sekunnissa", kertoi NRAO: n tähtitieteilijä Walter Brisken. ”Useimmat aikaisemmat arviot neutronitähtien nopeuksista olivat riippuvaisia koulutettuista arvauksista etäisyyksistä. Tämän avulla meillä on tarkka, suora mittaus etäisyydelle, jotta voimme mitata nopeutta suoraan ”, Brisken kertoi. VLBA-mittaukset osoittavat, että pulsaari liikkuu lähes 1100 kilometriä (yli 670 mailia) sekunnissa - noin 150 kertaa nopeammin kuin kiertoradalla oleva Space Shuttle. Tällä nopeudella se voisi matkustaa Lontoosta New Yorkiin viidessä sekunnissa.
Pulsarin etäisyyden mittaamiseksi tähtitieteilijöiden oli havaittava sen sijainnissa ”heijahdus”, joka johtuu maan liikkeestä Auringon ympärillä. Tuo “heiluminen” oli suunnilleen baseball-lepakan pituus Kuusta nähtynä. Sitten, määritettynä etäisyydellä, tutkijat voisivat laskea pulsarin nopeuden mittaamalla sen liike taivaan yli.
"VLBA: lla mitattu liike oli suunnilleen yhtä suuri kuin kotona juoksupallon katsominen Bostonin Fenway-puistossa Kuun istuimelta", Chatterjee selitti. Pulsari kesti kuitenkin melkein 22 kuukautta näyttääkseen niin paljon ilmeistä liikettä. VLBA on paras mahdollinen kaukoputki sellaisten pienten näkyvien liikkeiden seuraamiseen. ”
Tähden oletettu syntymäpaikka Cygnuksen tähdistössä olevien jättiläketähteiden keskuudessa sijaitsee Linnunradan tasossa, spiraal galaksissa. Uudet VLBA-havainnot osoittavat, että neutronitähti suuntautuu nyt Linnunradan tasolta riittävän nopeudella viedäkseen se kokonaan pois galaksista. Supernoovan räjähdyksen jälkeen melkein kaksi ja puoli miljoonaa vuotta sitten pulsaari on siirtynyt noin kolmanneksen yötaivaasta maan päältä nähtynä.
"Olemme jo jonkin aikaa ajatelleet, että supernoovaräjähdykset voivat antaa potkut syntyvälle neutronitähdelle, mutta tämän prosessin viimeisimmät tietokonemallit eivät ole tuottaneet nopeuksia mihinkään lähellä sitä, mitä näemme tässä esineessä", Chatterjee sanoi. "Tämä tarkoittaa, että mallit on tarkistettava ja mahdollisesti korjattava havaintojen huomioimiseksi", hän sanoi.
"On myös joitain muita prosesseja, jotka saattavat pystyä lisäämään supernova-potkun tuottamaa nopeutta, mutta meidän on tutkittava perusteellisemmin tehdäksemme vakavia johtopäätöksiä", sanoi Wouter Vlemmings Jodrell Bank Observatory -yhtiöstä Isossa-Britanniassa ja Cornell University Yhdysvalloissa
Kohdan B1508 + 55 havainnot olivat osa suurempaa projektia VLBA: n avulla mittaamaan lukuisten pulsserien etäisyyksiä ja liikkeitä. "Tämä on tämän pitkän aikavälin projektin ensimmäinen tulos, ja on aika jännittävää saada jotain niin mahtavaa tulemaan tänä aikaisin", Brisken sanoi. VLBA-havainnot tehtiin radiotaajuuksilla välillä 1,4 - 1,7 Gigahertsiä.
Chatterjee, Vlemmings ja Brisken työskentelivät Joseph Lazion kanssa merivoimien tutkimuslaboratoriosta, James Cordesin Cornellin yliopistosta, Miller Gossin NRAO: sta, Stephen Thorsett Kalifornian yliopistosta, Santa Cruzin, Edward Fomalontin NRAOsta, Andrew Lyne ja Michael Kramer, molemmat Jodrell Bankin observatorio. Tutkijat esittelivät havaintonsa Astrophysical Journal Letters -sivun 1. syyskuuta ilmestyneessä numerossa.
VLBA on kymmenestä radioteleskooppiantennista koostuva järjestelmä, joista kullakin on läpimitta 25 metriä (82 jalkaa) ja paino 240 tonnia. Mauna Keasta Havaijin suurella saarella St. Croixiin Yhdysvaltain Neitsytsaarella VLBA ulottuu yli 5000 mailia ja tarjoaa tähtitieteilijöille terävimmän kuvan maapallon tai avaruuden kaikista teleskoopeista.
National Radio Astronomy Observatory on National Science Foundationin laitos, jota hoidetaan Associated Universities, Inc: n yhteistyösopimuksella.
Harvard-Smithsonian Astrophysics Center (CfA), jonka pääkonttori sijaitsee Cambridgessä, Massachusettsissa, on Smithsonian Astrophysical Observatoryn ja Harvard College Observatoryn yhteinen yhteistyö. CfA-tutkijat, jotka on organisoitu seitsemään tutkimusosastoon, tutkivat maailmankaikkeuden alkuperää, evoluutiota ja lopullista kohtaloa.
Alkuperäinen lähde: CfA: n lehdistötiedote
