Pulsar degraduje gwiazdę do obiektu rozmiarów planety!

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) odkryli układ podwójny gwiazd, składający się z pulsara oraz maleńkiej gwiazdy, o masie rzędu 10 mas Jowisza. Mały towarzysz pulsara został przez niego kompletnie "wyssany"!

Nowo odkryty układ podwójny zawiera towarzysza o najmniejszej masie spośród wszystkich znanych układów podwójnych.  Jest on typowym przykładem układu, w którym materia gwiazdy towarzyszącej akreuje (spada) na powierzchnię gwiazdy neutronowej. Dzięki temu gwiazda neutronowa coraz szybciej rotuje. Szybkiej rotacji towarzyszy emisja promieniowania radiowego, które dociera do obserwatora na Ziemi w postaci krótkich pulsów (efekt jak w latarni morskiej). Sygnały te powtarzają się z częstotliwością rzędu kilku, kilkuset lub nawet kilku tysięcy pulsów na sekundę! Gwiazdy takie (dalej nazywane pulsarami) obserwuje się powszechnie w Galaktyce od wielu lat.

Artystyczna wizja pulsara rentgenowskiego w układzie podwójnym. Materia z sąsiadującej gwiazdy (z prawej strony) kieruje się  ku szybko wirującej gwieździe neutronowej tworząc dysk (akrecyjny).

Przypuszcza się, że w nowo-odkrytym układzie gwiazda-towarzyszka pulsara była początkowo dość jasnym obiektem, o masie równej 500 mas Jowisza (połowa masy Słońca). Jednak z czasem słabła, malała i kiedyś zniknie całkowicie. "Pulsar magazynował gaz pochodzący od towarzysza przez dłuższy czas" wyjaśnia Duncan Galloway, jeden z odkrywców układu. "Ekscytujące jest to, że odkrycie pozwala prześledzić różne etapy ewolucji pulsarów: od zupełnie młodych gwiazd do końcowych produktów ewolucji".

Jak wiadomo gwiazda neutronowa jest pozostałością masywnej gwiazdy, która całkowicie wyczerpała paliwo jądrowe i odrzuciła otoczkę podczas wybuchu supernowej. Pozostałe po wybuchu jądro o masie rzędu masy Słońca, zapada się do kuli o rozmiarach np. 10 km.

Gwiazdy neutronowe wchodzące w skład układów podwójnych o małej masie (jak w tym przypadku) są pierwszorzędnymi kandydatami na tzw. pulsary milisekundowe, to znaczy takie, których okres jednego obrotu jest rzędu jednej tysięcznej części sekundy. Gwiazdy neutronowe posiadają bardzo silne pole grawitacyjne, zdolne do wyssania gazu z gwiazdy towarzyszącej. Wyciągnięta materia nie spada wprost na powierzchnię gwiazdy neutronowej lecz podąża tam po wielokrotnie zwiniętej spirali, tworzącej tzw. dysk akrecyjny. Energia powoli tracona przez gaz (podczas spadku) wykorzystywana jest na przyspieszenie rotacji gwiazdy neutronowej. Spadająca materia silnie emituje promieniowanie rentgenowskie, obserwowane przez orbitalne teleskopy rentgenowskie.

W nowo odkrytym układzie (XTE J0929-314) okres obiegu dwóch składników wokół wspólnego środka masy wynosi ok. 43 minuty. Rozmiary orbity układu podwójnego są w przybliżeniu takie same jak rozmiary orbity Księżyca (który przebywa ją w czasie rzędu miesiąca!), co czyni układ jednym z najciaśniejszych, jakie znamy. Jest to trzeci z kolei znany przypadek pulsara milisekundowego ciągle ściągającego materię od towarzysza. Poprzednich dwóch odkryć dokonano w kierunku do centrum Galaktyki. Układ XTE J0929-314 leży w zupełnie innej części nieba, dzięki czemu obserwacje są w znacznie mniejszym stopniu zaburzone przez materię międzygwiazdową czy dużą liczbę gwiazd.

Według prof. Chakrabarty'ego zajmującego się pulsarami, XTE J0929-314 jest rzadkim odkryciem: "Pozwoli ono na znalezienie powiązania pomiędzy wolno rotującymi pulsarami w układach podwójnych, a szybkimi pulsarami występującymi samotnie". Obydwa typy pulsarów są powszechnie obserwowane. XTE J0929-314 wydaje się być pulsarem znajdującym się na drodze do "samodzielności". Jego małomasywny towarzysz prawdopodobnie zniknie zupełnie na skutek utraty masy (akreującej na gwiazdę neutronową) lub na skutek "wydmuchania" przez promieniowanie rentgenowski emitowane w dysku akrecyjnym pulsara.

Odkrycia dokonali w połowie maja 2002r.: dr Ron Remillard (MIT Center for Space Research), dr Jean Swank i dr Tod Strohmayer (NASA Goddard Space Flight Center). Odpowiadające układowi podwójnemu źródło promieniowania rentgenowskiego (nazwane XTE J0929-314) zostało zaobserwowane podczas rutynowego przeglądu nieba (Rossi X-ray Timing Explorer). Dr Duncan Galloway (MIT) przeprowadził dodatkowe obserwacje tego obiektu, które ujawniły nietypowe cechy układu podwójnego. W skład zespołu badawczego (MIT) wchodzą również dr Edward Morgan i prof. Deepto Chakrabarty.

29 maja 2002
Źródło | oprac. B.Kulesza

Liczba odsłon: 1305