Tämä ESAn XMM-Newton-observatorion ottama kuva näyttää supernovan jäännöksen RCW103 sydämen. Uusi neutronitähti pyörii normaalisti melko nopeasti, mutta sen voimakas magneettikenttä hidastaa sitä. Mutta magneettikenttä ei voinut tehdä sitä 2000 vuoden sisällä, kuten tähtitieteilijät ovat havainneet.
ESA: n XMM-Newton-satelliitin tietojen perusteella tutkijaryhmä, joka tutkii tarkemmin kohdetta, joka löydettiin yli 25 vuotta sitten, on huomannut, että se on kuin mikään muu galaksissamme.
Kohde on supernovan jäännöksen RCW103 sydämessä, tähtien kaasumaiset jäännökset, jotka räjähtivat noin 2 000 vuotta sitten. Nimellisarvoon ottaen RCW103 ja sen keskeinen lähde näyttäisivät olevan oppikirjaesimerkki siitä, mikä on jäänyt supernoovan räjähdyksen jälkeen: poistetun materiaalin kupla ja neutronitähti.
Syvä, jatkuva 24,5 tunnin havainto on kuitenkin paljastanut jotain monimutkaisempaa ja kiehtovampaa. Italiassa Milanossa sijaitsevan Istituto Nazionale di Astrofisican (INAF) (INAF) Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF) -ryhmä on todennut, että päästöt keskuslähteestä vaihtelevat jaksolla, joka toistuu 6,7 tunnin välein. Tämä on hämmästyttävän pitkä ajanjakso, kymmeniä tuhansia kertoja pidempi kuin odotettiin nuorelle neutronitähdelle. Objektin spektri- ja ajalliset ominaisuudet eroavat myös tämän lähteen aikaisemmasta XMM-Newton-havainnosta vuonna 2001.
"Käyttäytymisemme on erityisen hämmentävää ottaen huomioon sen nuori ikä, alle 2 000 vuotta", sanoi Andrea De Luca IASF-INAF: sta, pääkirjailija. ”Se muistuttaa useita miljoonia vuosia vanhaa lähdettä. Vuosien ajan meillä on ollut käsitys siitä, että esine on erilainen, mutta emme koskaan tienneet, kuinka erilainen se on toistaiseksi. ”
Kohteen nimi on 1E161348-5055, jonka tutkijat ovat saaneet lempinimeltään 1E (missä E tarkoittaa lähdetä löytäneen Einsteinin observatorion). Se on upotettu lähes täydellisesti RCW 103: n keskustaan, noin 10 000 valovuoden päässä Norman tähdistöstä. Melkein täydellinen 1E: n kohdistus RCW 103: n keskellä jättää tähtitieteilijöille melko varmoja siitä, että nämä kaksi syntyivät samassa katastrofissa.
Kun tähti, joka on vähintään kahdeksan kertaa aurinkoisempaa massiivisempaa, polttaa polttoainetta, se räjähtää supernoova-nimisessä tapahtumassa. Tähtien ydin implantoituu, jolloin muodostuu tiheä nugget, jota kutsutaan neutronitähteeksi tai, jos massaa on riittävästi, musta reikä. Neutronitähti sisältää noin auringon arvoista massaa, joka on täynnä palloa vain noin 20 kilometrin poikki.
Tutkijat ovat etsineet vuosia 1E: n jaksollisuudesta saadakseen lisätietoja sen ominaisuuksista, kuten kuinka nopeasti se pyörii tai onko sillä seuralainen.
"Selkeän havaitsemme niin pitkän ajanjakson yhdessä maallisen vaihtelevuuden kanssa röntgensäteilyssä on erittäin outo lähde", sanoi Patrizia Caraveo INAF: sta, Milano-ryhmän yhteiskirjoittaja ja johtaja. "Tällaiset ominaisuudet 2000 vuotta vanhassa pienessä esineessä jättävät meille kaksi todennäköistä skenaariota, lähinnä lähdettä, joka on lisäyskäyttöinen tai magneettikentällä toimiva."
1E voisi olla eristetty magneetti, eksoottinen alaluokka voimakkaasti magnetoituneita neutronitähteitä. Tässä magneettikenttäviivat toimivat pyörivän tähden jarruina, vapauttaen energiaa. Noin tusina magnetaaria tunnetaan. Mutta magnetaarit pyörittävät yleensä useita kertoja minuutissa. Jos 1E pyörii vain kerran 6,67 tunnissa, kuten jakson ilmaisu osoittaa, magneettikenttä, jota tarvitaan neutronitähden hidastamiseen vain 2000 vuodessa, olisi liian suuri, jotta se olisi uskottava.
Tavallinen magneettikenttä voisi kuitenkin tehdä tempun, jos räjähtäneen tähden jäämämateriaalin muodostama roskalevy auttaa myös hidastamaan neutronitähtien pyöräytystä. Tätä skenaariota ei ole koskaan havaittu ja se viittaa uuden tyyppiseen neutronitähtien evoluutioon.
Vaihtoehtoisesti pitkä 6,67 tunnin jakso voisi olla binaarijärjestelmän kiertorata. Tällainen kuva vaatii, että pienmassallinen normaalitähti onnistui pysymään sitoutuneena kompaktiin esineisiin, jotka syntyivät supernoovan räjähdyksestä 2000 vuotta sitten. Havainnot sallivat seuralaisen, joka on puolet aurinkoomme massasta tai jopa pienempi.
Mutta 1E olisi ennennäkemätön esimerkki pienimassasta röntgenbinaarijärjestelmästä lapsenkengissä, miljoona kertaa nuorempi kuin tavanomaisilla röntgenbinaarijärjestelmillä, joissa on kevyt seuralainen. Nuori ikä ei ole 1E: n ainoa erikoisuus. Lähteen syklinen kuvio on paljon selkeämpi kuin havaittu kymmenille pienmassaröntgen-binaarijärjestelmille, jotka vaativat jotain epätavallista neutronitähtien syöttöprosessia.
Kaksinkertainen lisäysprosessi voisi selittää sen käyttäytymisen: Kompakti esine vangitsee osan kääpiötähden tuulesta (tuulen lisäys), mutta se pystyy myös vetämään kaasua seuralaisensa ulkokerroksista, joka asettuu lisäyslevyyn (kiekko) vesijättö). Tällainen epätavallinen mekanismi voisi olla toiminnassa pienmassalisen röntgenbinaarin elämän varhaisessa vaiheessa, jossa hallitsevat alkuperäisen, odotettavissa olevan kiertoradan epäkeskeisyyden vaikutukset.
"RCW 103 on arvoitus", sanoi Giovanni Bignami, CESR: n johtaja, Toulouse ja avustaja. ”Meillä ei yksinkertaisesti ole lopullista vastausta siihen, mikä aiheuttaa pitkiä röntgenjaksoja. Kun selvitämme tämän, aiomme oppia paljon enemmän supernoovista, neutronitähteistä ja niiden evoluutiosta. "
Jos tähti olisi räjähtää pohjoisen taivaalla, Cleopatra olisi voinut nähdä sen ja pitää sitä merkiksi hänen onnettomasta päästään, Caraveo sanoi. Sen sijaan räjähdys tapahtui syvällä eteläisellä taivaalla, ja kukaan ei kirjannut sitä. Siitä huolimatta, lähde on hyvä ennakko röntgentähdyttäjille, jotka toivovat oppivansa tähtien evoluutiosta.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
