Ciekawostki Nauka

Gwiazdy neutronowe

Astronomowie znają wiele typów gwiazd neutronowych. Każda z nich jest zwartym obiektem pozostałym po wybuchowej śmierci masywnej gwiazdy, ale ich właściwości mogą się różnić. Pulsar to gwiazda neutronowa, którą astronomowie wykrywają w regularnych odstępach czasu dzięki jej kosmicznemu wyrównaniu: Silne pole magnetyczne gwiazdy wytwarza wiązki fal radiowych emitowanych z okolic jej biegunów, a za każdym razem, gdy jedna z tych wiązek omija Ziemię, astronomowie mogą zaobserwować radiowy puls.

Nowo odkryty pulsar znajduje się w naszej galaktyce, w odległości około 1300 lat świetlnych. Astrofizyk Manisha Caleb z Uniwersytetu w Sydney w Australii i jej współpracownicy znaleźli go w danych z radioteleskopu MeerKAT w Carnarvon w RPA.

Dalsze obserwacje za pomocą MeerKAT ujawniły nie tylko powolny, stały rytm radiowy pulsara – miarę tego, jak szybko wiruje – ale także inny ważny szczegół: Tempo, w jakim obrót spowalnia się wraz z wiekiem pulsara. Te dwie informacje ujawniły coś dziwnego w tym pulsarze. Według teorii, nie powinien on emitować fal radiowych. A jednak emituje.

Gdy gwiazdy neutronowe starzeją się, tracą energię i obracają się wolniej. Według obliczeń, „w pewnym momencie wyczerpują całą swoją energię i przestają emitować jakąkolwiek emisję” – mówi Caleb. Stają się martwe dla detektorów.

Okres obrotu pulsara i spowolnienie jego wirowania wiąże się z siłą jego pola magnetycznego, które przyspiesza cząstki subatomowe wypływające z gwiazdy i z kolei generuje fale radiowe. Wszelkie gwiazdy neutronowe wirujące tak wolno jak PSR J0901-4046 znajdują się na tym gwiezdnym „cmentarzu” i nie powinny produkować sygnałów radiowych.

Jednak „wciąż znajdujemy coraz dziwniejsze pulsary, które podważają to zrozumienie” – mówi astrofizyk Maura McLaughlin z West Virginia University w Morgantown, która nie była zaangażowana w tę pracę.

Nowo odnaleziony pulsar może być unikalnym gatunkiem gwiazdy neutronowej. Ale pod pewnymi względami wygląda on również nieco znajomo, mówi Caleb. Ona i jej koledzy obliczyli pole magnetyczne pulsara na podstawie tempa, w jakim spada jego spin, i jest ono niezwykle silne, podobne do magnetarów (SN: 9/17/02). To sugeruje, że PSR J0901-4046 może być tak zwanym „quiescent magnetar”, czyli pulsarem z bardzo silnym polem magnetycznym, który od czasu do czasu emituje energetyczne wybuchy promieniowania rentgenowskiego lub innego. „Będziemy potrzebowali albo emisji promieniowania X, albo obserwacji [ultrafioletowych], aby potwierdzić, czy jest to rzeczywiście magnetar czy pulsar” – mówi.

Zespół odkrywający wciąż ma dodatkowe obserwacje do przeanalizowania. „Mamy jeszcze mnóstwo danych na jego temat” – mówi astrofizyk Ian Heywood z Uniwersytetu w Oksfordzie. Naukowcy sprawdzają, jak jasność obiektu zmienia się w czasie i czy jego spin gwałtownie się zmienia, czyli „glitches”.