Gwiazda neutronowa, która wiruje z niewyobrażalną szybkością 707 razy na sekundę, wystrzeliwuje również potężne impulsy promieni gamma do wszechświata.
Gwiazda znajduje się co najmniej 4400 lat świetlnych od Ziemi, chociaż jej dokładna odległość jest zagadką (więcej na ten temat później). Ciało niebieskie to tak zwany pulsar, gęsta, szybko wirująca gwiazda neutronowa pozostawiona przez zapadnięcie się gigantycznej gwiazdy. Pulsary mają silne pola magnetyczne i obracając się, wypluwają wiązki promieniowania wzdłuż swoich dwóch biegunów magnetycznych. Strumienie te, podobnie jak promień latarni morskiej, mogą być widziane przez Ziemian tylko wtedy, gdy wskazują wprost na Ziemię, więc pulsary wydają się mrugać.
Nowo odkryty pulsar ma wyraźnie nie-charyzmatyczny pseudonim PSR J0952-0607. Gwiazda została pierwotnie wykryta w 2017 r. Przez Fermi Gamma-ray Space Teleskop, zgodnie z Instytutem Fizyki Grawitacyjnej Maxa Plancka, ale początkowo nie wykryto żadnych rozbłysków gamma. Jednak tablica radiotelefonów o niskiej częstotliwości wykryła pulsujące sygnały radiowe z gwiazdy, co pozwoliło naukowcom wypracować kilka wstępnych szczegółów: J0952-0607 jest częścią pary gwiazd podwójnych, krążącej wokół wspólnej masy w ciągu 6,2 godziny na orbitę z koleżanką gwiazdą 50. masy Słońca. Szybkość obrotu pulsara 707 razy na sekundę czyni go drugą najszybszą gwiazdą neutronową, jaką kiedykolwiek odkryto. (Najszybszy, odnotowany w czasopiśmie Science w 2006 roku, obraca się z prędkością 716 obrotów na sekundę.)
Wyszukiwanie promieniami gamma
Odkrywanie wiązki promieniowania gamma J0952-0607 było trudniejszym projektem. Naukowcy pod kierunkiem Larsa Niedera, doktora Maxa Plancka, wykorzystali superkomputer o nazwie Atlas do przeszukania ośmiu lat danych z teleskopu gamma Fermi pod kątem słabych znaków wiązki elektromagnetycznej gwiazdy.
„To poszukiwanie jest niezwykle trudne, ponieważ teleskop gamma Fermi zarejestrował jedynie odpowiednik około 200 promieni gamma z słabego pulsara w ciągu 8,5 lat obserwacji”, powiedział Nieder w oświadczeniu. „W tym czasie sam pulsar obracał się 220 miliardów razy. Innymi słowy, tylko raz na miliard obserwacji obserwowano promień gamma!”
Na szczęście naukowcy byli w stanie wykryć te szczęśliwe pociski, potwierdzając, że J0952-0607 naprawdę jest pulsarem. Ale odkryli zupełnie nowy zestaw pytań na temat ekstremalnej gwiazdy neutronowej.
Gwiezdne tajemnice
Pierwszą niespodzianką jest to, że teleskop gamma Fermi nie wykrył żadnych pulsacji promieniowania gamma z gwiazdy neutronowej przed lipcem 2011 roku. Być może orbita pulsara zmieniła się, tak że jego wiązki stały się widoczne dla Ziemian; ale Nieder i jego koledzy nie mogli znaleźć żadnych dowodów na zmiany orbity. Możliwe jest również, że ilość promieni gamma emitowanych z pulsara zmieniła się, ale naukowcy nie mogą przetestować tego pomysłu, biorąc pod uwagę już subtelny sygnał odległej gwiazdy.
Kolejna tajemnica: jak daleko jest pulsar? Obserwacje za pomocą teleskopu optycznego ujawniły, że gwiazda towarzysząca pulsara jest zamknięta w tańcu galaktycznym z szybko wirującym pulsarem, z tą samą stroną gwiazdy zawsze zwróconą w stronę hiperaktywnego towarzysza. (Różnica ciepła między bokami gwiazdy - spowodowana tym oddziaływaniem - jest wykrywalna z Ziemi.) Ale chociaż pomiary radiowe sugerują, że pulsar i jego towarzysz są w odległości 4400 lat świetlnych, pomiary optyczne sugerują, że są one bardziej jak 13 200 lat świetlnych od Ziemi. Nie jest jasne, co jest poprawne lub dlaczego istnieje tak duża różnica między pomiarami.
Odległość ma znaczenie: jeśli pomiary optyczne są prawidłowe, gwiazda towarzysząca pulsara prawdopodobnie pasuje do oczekiwanej gęstości, przynajmniej w oparciu o wcześniejsze pomiary układów pulsarowych. Jeśli pomiary radiowe są bliższe do poprawienia, towarzysz musiałby być bardzo gęsty, w zakresie nigdy wcześniej niewidzianym u towarzysza pulsara.
Naukowcy zbierają teraz więcej obserwacji promieniowania gamma Fermiego, aby odpowiedzieć na to pytanie. Opublikowali swoje odkrycia dotyczące nowego pulsara 18 września w The Astrophysical Journal.
