Astronomi otkrivaju pulsar "Transformer"

Neutronska zvijezda prelazi između radio valova i gama zraka

Milisekundni pulsar J1023 prešao je s radio valova na gama zrake u lipnju 2013. godine. © NASA
čitati naglas

Zbunjujuća promjena: Astronomi su prvi primijetili pulsar koji prelazi s radio valova na gama zrake, a zatim se vraća nazad. Uzrok ove čudne promjene je očigledno interakcija pulsara s njegovom manjom zvijezdom. To bi također moglo objasniti kako nastaju takvi promjenjivi milisekundni pulsari - i kako završavaju, kako navode istraživači u časopisu Astrophysical Journal.

Milisekundni pulsar J1023 prešao je iz radio valova u gama zrake u lipnju 2013. © NASA

Milisekundni pulsari su po prirodi već prilično egzotični: ove guste neutronske zvijezde emitiraju snažne zrake radio valova i visokoenergetsko zračenje te se tako vrte ogromnom brzinom. Oni dovrše do 43.000 okretaja u minuti. Energija i pokretačka snaga za to je također brzo rotirajuće magnetsko polje ovih zvijezda. Više od polovice svih poznatih milisekundi pulsara također je dio binarnog zvjezdanog sustava. Astronomi pretpostavljaju da prijenos materije iz manjeg pratioca dodatno pokreće pulsare.

Iznenadna transformacija

Takav se milisekundni puls u binarnom sustavu naziva i PSR J1023 + 0038, ili ukratko J1023. Ovaj 1, 7 milisekundni puls smješten je oko 4, 400 svjetlosnih godina od Zemlje i usko je okružen zvijezdom koja ima samo petinu Sunčeve mase. Budući da suputničkoj zvijezdi treba samo 4, 8 sati za jednu rundu, očito je da i on gubi masu na pulsaru. Da bi ovaj proces pobliže promatrali, astronomi ga već neko vrijeme prate uz pomoć dva radio-teleskopa.

Međutim, u lipnju 2013., dogodilo se neobično: pulsar je odjednom prestao emitirati radio valove i umjesto toga emitirao visokoenergetske gama-zrake, kao što je to opaženo s NASA-inim teleskopom gama-zraka Fermi. "Skoro da je netko stavio prekidač koji sustav pretvara iz stanja niske energije u viša", objašnjava voditelj studije Benjamin Stappers sa sveučilišta u Manchesteru.

Plinski disk je na putu

Slično tome, astronomi su nedavno primijetili na dalekom pulsaru koji se nakon nekog vremena vratio u staro stanje radio valova. Ali što se točno događa, moglo se primijetiti tek na bližem J1023. "Čini se da ova promjena odražava nepravilnu interakciju između pulsara i njegove prateće zvijezde", kaže Stappers. U skladu s tim, pulsar usisava struju plina iz svog lakšeg suputnika. S vremena na vrijeme, ovaj tok plina bubri i formira plin i materiju oko pulsara. prikaz

Ali to ima dvije posljedice: Prvo, plinski disk blokira radio mlazima tako da ih se privremeno proguta. S druge strane, brza rotacija i snažno magnetsko polje pulsara zagrijavaju materijal na unutarnjem rubu diska toliko da počne emitirati visokoenergetske X-zrake. Udarni valovi dodatno proizvode emisiju gama zraka.

Kao što astronomi navode, J1023 je prvi primjer promjenljivog, kompaktnog gama-zraka pulsara. Iz njegovog promatranja sada se nadaju više informacija o razvoju takvih egzotičnih milisekundi pulsari. (Astrofizički časopis, 2014 .; doi: 10.1088 / 0004-637X / 790/1/39)

(NASA, 23.07.2014. - NPO)