Hiányzó láncszemre akadtak a pulzároknál

2009.05.22. 10:41

Eddig csak elmélet volt, most már bizonyíték is van rá: először sikerült megfigyelni, hogy egy extrém gyorsan forgó pulzárra anyag áramlott át csillagtársáról. Ez gyorsíthatta a megfigyelt, másodpercenként 592-es fordulatszámra.

A milliszekundumos pulzárok a neutroncsillagok sajátos, rendkívül gyorsan forgó csoportját alkotják. Az ilyen égitestek szupernóva-robbanások után visszamaradt neutroncsillagok, amelyek másodpercenként néhány százszor is megfordulnak a tengelyük körül. Ha az égitestnek, avagy a vele együtt forgó magnetoszférának valamely részéből fókuszált sugárnyaláb indul ki, az rendszeresen egy távoli megfigyelő irányába mutathat. Innen vizsgálva a neutroncsillag sugárzása szabályos időközönként észlelhető - az ilyen, rádióhullámokat kibocsátó égitesteket nevezik pulzároknak.

A milliszekundumos pulzárok keletkezésük modellje szerint kettőscsillagok egyik tagjából jönnek létre. A páros nagyobb tömegű objektuma társánál gyorsabban fogyasztja el nukleáris üzemanyagát, és élete végén egy szupernóva-robbanás keretében megsemmisül.

A kataklizma után a csillag magja neutroncsillagként marad vissza, amely másodpercenként "csak" néhányszor fordul meg tengelye körül. Ha a továbbiakban a neutroncsillagra társáról anyag áramlik át, az a felszínére hullva még gyorsabb forgásra késztetheti. A modellek alapján az átáramló anyag átmenetileg egy korongot alkot a neutroncsillag körül, és annak belső észén hullik közvetlenül az égitest felszínére. Ebben a fázisban, a "felpörgetés" során a korong leárnyékolja a központi sugárforrást, ezért ekkor azt nehéz megfigyelni - idővel azonban a korong elfogy és a központi, felgyorsult neutroncsillag megfigyelhető lesz. Az elgondolásra azonban eddig nem volt perdöntő bizonyíték.

Forrás: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Fantáziarajz az anyagátadásról (Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)

A fenti eseménysor történhetett egy tőlünk 4000 fényévre lévő kettős rendszerben. Az itt található, J1023 jelű milliszekundumos pulzárt 2007-ben fedezték fel rádiósugárzása alapján. A kettős rendszerben egy közel fél naptömegű égitest és egy neutroncsillag kering egymás körül, mintegy 45 perces periódussal.

Mint utólag kiderült, az objektumot már régebben is azonosították: 1998-ban, a VLA rádiótávcső-rendszerrel végzett felmérés során rögzített adatokban is felismerhető. A SDSS jelű égboltfelmérés pedig 1998-ban egy csillagot mutatott a kérdéses pozíción a vizuális tartományban.

Néhány évvel később azonban megváltozott a helyzet: 2000-ben egy gyorsan forgó korong mutatkozott az égitest körül, majd 2002 májusában a kérdéses korong eltűnt. 2007-ben pedig a green banki rádióteleszkóp mérései alapján egy tengelye körül másodpercenként 592-szer megforduló pulzárt figyeltek meg itt. Eszerint átmenetileg egy átlátszatlan anyagkorong fedte el az égitestet, majd annak eltűnése után egy gyorsan pörgő, milliszekundumos pulzár lett megfigyelhető.

Korábban egyetlen milliszekundumos pulzárnál sem sikerült anyagkorongot azonosítani. A régebbi megfigyelések alapján egy másik objektumcsoportot is kapcsolatba hoztak ezekkel a "kozmikus motollákkal": a kistömegű röntgenkettősöket. Utóbbiaknál szintén van egy neutroncsillag és egy anyagkorong a rendszerben - de innen nem jön rádiósugárzás.

Az Anne Archibald (McGill University, Montreal) vezetésével most megfigyelt rendszer lehet az összekötő kapocs a koronggal bíró, kistömegű röntgenkettősök és a már felpörgetett, korong nélküli, rádiósugárzó milliszekundumos pulzárok között. Az új megfigyelések tehát azt az időszakot fedték le, amikor a neutroncsillagot korong övezte, majd az abból behullott anyag révén felpörgött - később a korong eltűnt, így bukkant elő a gyorsan pörgő égitest.

 

 

Animáció egy kettős csillagrendszerben a felfúvódott csillag és a pulzár társának kölcsönhatásáról (NASA)

KAPCSOLÓDÓ CIKK