Radiopulsar PSR B1259-63. Kuvan luotto: ESA Klikkaa suuremmaksi
ESAn tähtitieteilijät ovat nähneet jotain hyvin epätavallista; pulsaari kaatuu kaasutrenkaan läpi, joka ympäröi seuratähtiä. Tämä seuratähti on useita kertoja massiivisempi kuin oma aurinko, ja pyörii niin nopeasti, että se vie jatkuvasti materiaalia kaasurenkaaseen. Pulsar menee tämän renkaan läpi kahdesti 3,4-vuotisen elliptisen kiertoradallaan
Tähtitieteilijät ovat nähneet ennennäkemättömän tapahtuman ESA: n XMM-Newton-avaruusaluksen havainnoissa - pulsarin ja kaasurenkaan välisessä törmäyksessä naapuritähteen.
Harvinainen kulku, joka vei pulssarin tunkeutuen renkaaseen ja sen läpi, valaisi taivaan gamma- ja röntgensäteillä.
Se on paljastanut merkittävän uuden käsityksen pulsar-tuulen alkuperästä ja sisällöstä, mikä on ollut pitkään mysteeri. Tutkijat kuvasivat tapahtumaa luonnollisena, mutta "mitoitettuna" versiona tunnetusta Deep Impact -satelliitin törmäyksestä komeetta Tempel 1: n kanssa.
Heidän lopullinen analyysi perustuu XMM-Newtonin uuteen havaintoon ja lukuisiin arkistoituihin tietoihin, jotka johtavat parempaan ymmärrykseen siitä, mikä ajaa tunnettuja pulsarsumuja, kuten värikkäitä Rapu- ja Vela-pulsareita.
"Lukemattomista havainnoista huolimatta pulsar-tuulien fysiikka on pysynyt arvoituksena", sanoi pääkirjailija Masha Chernyakova, Sveitsin Versoixin integroidun tieteen tietokeskuksesta.
”Meillä oli täällä harvinainen tilaisuus nähdä pulsar-tuuli törmäyttävän tähtituuleen. Se on analogista puristaa jotain avointa nähdäksesi, mikä on sisällä. "
Pulsar on romahtuneen tähden nopeasti pyörivä ydin, joka oli kerran noin 10–25 kertaa massiivisempi kuin aurinko. Tiheä ydin sisältää noin 20 kilometrin poikki palloon tiivistetyn aurinkomassan.
Tässä havainnossa oleva pulsaari, nimeltään PSR B1259-63, on radios pulsaari, mikä tarkoittaa suurimman osan ajasta, että se emittoi vain radioaaltoja. Binaarijärjestelmä sijaitsee eteläisen ristin yleissuunnassa noin 5000 valovuoden päässä.
Pulsar-tuuli koostuu pulsarista poispäin lentävästä materiaalista. Parhaillaan käydään keskustelua siitä, kuinka tuulet ovat energisiä ja koostuvatko tuulet protoneista vai elektronista. Se mitä Tšernyakovan ryhmä on löytänyt, liittyy yllättävästi, mutta se liittyy tiiviisti muihin viimeaikaisiin havaintoihin.
Ryhmä havaitsi PSR B1259-63 kiertävän 'Be' -tähdistä, nimeltään SS 2883, joka on kirkas ja näkyy amatööri-tähtitieteilijöille. 'Ole' -tähdet, niin nimettyjen tietyistä spektriominaisuuksista johtuen, ovat yleensä muutaman kerran massiivisemmat kuin aurinkoomme ja pyörivät hämmästyttävällä nopeudella.
Ne pyörivät niin nopeasti, että päiväntasaajan alue kohoaa ja niistä tulee litistyneitä palloja. Kaasua johdetaan johdonmukaisesti tällaisesta tähdestä ja asettuu päiväntasaajan renkaaseen tähden ympärille, ulkonäöltään jonkin verran kuin Saturnuksen planeetta ja sen renkaat.
Pulsaari syöksyy Be-tähtirenkaaseen kahdesti 3,4-vuotisen elliptisen kiertoradallaan; mutta mäntä on vain muutaman kuukauden välein, juuri ennen 'periastronia' ja sen jälkeen, jolloin kiertoradalla olevat kaksi objektia ovat lähinnä toisiaan. Röntgensäteet ja gammasäteet lähetetään romahdusten aikana, ja XMM-Newton tunnistaa röntgensäteet.
"Suurimmalla osalla 3,4-vuoden kiertoradasta molemmat lähteet ovat melko himmentäviä röntgensäteissä, ja pulsaarituulen ominaisuuksia ei ole mahdollista tunnistaa", sanoi kirjoittaja Andrii Neronov. "Kun kaksi esinettä lähentyvät toisiaan, kipinät alkavat lentää."
Uusi XMM-Newton -tieto kerättiin melkein samanaikaisesti HESS-havainnon kanssa. HESS, High Energy Stereoscopic System, on uusi maaperäinen gammasäteoppi Namibiassa.
Viime vuonna julkistettu HESS-havainto oli hämmentävä siinä mielessä, että gammasäteiden säteily laski minimiin periastronissa ja sillä oli kaksi maksimiarvoa juuri ennen periastronia ja sen jälkeen, päinvastoin kuin mitä tutkijat odottivat.
XMM-Newton-havainto tukee HESS-havaintoa osoittamalla kuinka maksimi muodostui kaksinkertaisen upotuksen ollessa Be-renkaan renkaassa. Yhdistämällä nämä kaksi havaintoa viimeisimmän periastronitapahtuman radionhavaintoihin, tutkijoilla on nyt täydellinen kuva tästä järjestelmästä.
Seuraten röntgen- ja gammasäteiden nousua ja laskua päivästä toiseen, kun pulsaari kaivasi Be-tähden levyn läpi, tutkijat voisivat päätellä, että havaittujen röntgenien aiheuttama elektronien tuuli energiatasolla 10-100 MeV on vastuussa säteen valo. (1 MeV edustaa miljoonaa elektronvolttia.)
Vaikka 10-100 MeV on energinen, tämä on noin 1000 kertaa vähemmän kuin odotettu 100 TeV: n energiataso. Vielä hämmentävämpi on monitehoinen gammasäteily, joka, vaikkakin varmasti lähtee 10-100 TeV: n tuuleelektroneista, näyttää tuottavan eri tavalla kuin ennen ajateltiin.
"Ainoa tällä hetkellä kristallinkirkas tosiasia on, että tätä pulsar-järjestelmää on tarkkailtava, jos haluamme ymmärtää pulsar-tuulet", sanoi Chernyakova.
”Emme ole koskaan nähneet pulsar-tuulia niin yksityiskohtaisesti. Jatkamme nyt teoreettisia malleja. Meillä on hyviä selityksiä tämän hauskan järjestelmän radio-to-TeV-gammasäteilykäyttäytymiseen, mutta se on edelleen "rakenteilla". "
Alkuperäinen lähde: ESA-portaali
