Радиопулсарът PSR B1259-63. Кредит за изображение: ESA Кликнете за увеличение
Астрономите на ESA са свидетели на нещо много необичайно; пулсар, блъснал се през газов пръстен, обграждащ другарска звезда. Тази придружителна звезда е няколко пъти по-масивна от собственото ни Слънце и се върти толкова бързо, че непрекъснато извлича материал навън в газов пръстен. Пулсарът минава през този пръстен два пъти по време на своята 3.4-годишна елиптична орбита
Астрономите са били свидетели на никога невиждано събитие в наблюдения от космическия кораб XMM-Newton на ESA - сблъсък между пулсар и газов пръстен около съседна звезда.
Редкият пасаж, по който пулсарът се потопи в и през този пръстен, освети небето в гама- и рентгенови лъчи.
Той разкри забележително ново разбиране за произхода и съдържанието на „пулсарните ветрове“, което е дългогодишна мистерия. Учените описаха събитието като естествена, но „мащабирана“ версия на добре познатия сблъсък на спътника Deep Impact с Comet Tempel 1.
Окончателният им анализ се основава на ново наблюдение от XMM-Newton и множество архивни данни, които ще доведат до по-добро разбиране на това, което движи добре познатите „пулсарни мъглявини“, като цветните пулсатори Crab и Vela.
„Въпреки безброй наблюдения, физиката на пулсарните ветрове остава загадка“, казва водещата авторка Маша Чернякова от Центъра за интегрални научни данни, Версокс, Швейцария.
„Тук имахме рядката възможност да видим пулсарски вятър, сблъскващ се със звезден вятър. Аналогично е да разбиете нещо отворено, за да видите какво има вътре. "
Пулсар е бързо въртящо се ядро на свита звезда, което някога е било около 10 до 25 пъти по-масивно от нашето Слънце. Плътното ядро съдържа около слънчева маса, уплътнена в сфера с дължина около 20 километра.
Пулсарът в това наблюдение, наречен PSR B1259-63, е радиопулсар, което означава, че през повечето време той излъчва само радиовълни. Двоичната система се намира в общата посока на Южния кръст на около 5000 светлинни години.
Пулсарният вятър съдържа материал, отхвърлен от пулсара. Продължава дебата за това колко енергични са ветровете и дали тези ветрове се състоят от протони или електрони. Това, което екипът на Чернякова откри, макар и изненадващо, се свързва добре с други скорошни наблюдения.
Екипът наблюдава PSR B1259-63 в орбита на звезда „Бъди“ на име SS 2883, която е ярка и видима за астрономите любители. „Бъдете“ звезди, така наречени поради определени спектрални характеристики, са склонни да бъдат няколко пъти по-масивни от нашето Слънце и да се въртят с изумителни скорости.
Те се въртят толкова бързо, че екваториалният им регион изпъква и те стават сплескани сфери. Газът постоянно се отхвърля от такава звезда и се установява в екваториален пръстен около звездата, с външен вид донякъде подобен на планетата Сатурн и нейните пръстени.
Пулсарът се спуска в пръстена на звездата Бе два пъти по време на своята 3,4-годишна елиптична орбита; но потопите са само няколко месеца един от друг, точно преди и след „периастрон“, точката, когато двата обекта в орбита са най-близо един до друг. Именно по време на потопа се излъчват рентгенови и гама лъчи и XMM-Newton открива рентгеновите лъчи.
„За по-голямата част от 3,4-годишната орбита и двата източника са сравнително замъглени в рентгеновите лъчи и не е възможно да се идентифицират характеристики в пулсарния вятър“, казва съавторът Андрий Неронов. „Когато двата обекта се приближат една до друга, искрите започват да летят.“
Новите данни за XMM-Newton бяха събрани почти едновременно с HESS наблюдение. HESS, Високоенергийната стереоскопична система, е нов наземен гама-лъчеви телескоп в Намибия.
Обявено миналата година, наблюдението на HESS беше озадачаващо, че излъчването на гама-лъчи намаля до минимум при периастрона и имаше два максимума, точно преди и след периастрона, обратното на това, което учените очакват.
Наблюдението XMM-Newton поддържа HESS наблюдението, като показва как са постигнати максимумите при двойното потапяне в пръстена на Be star. Съчетавайки тези две наблюдения с радио наблюдения от последното събитие на периастрона, учените вече имат пълна картина на тази система.
Проследявайки издигането и падането на рентгенови и гама-лъчи ден след ден, докато пулсарът прокопава диска на звездата Бе, учените биха могли да заключат, че вятърът на електрони при енергийно ниво от 10-100 МеВ е отговорен за наблюдавания X- лъчева светлина. (1 МеВ представлява един милион електрон волта.)
Въпреки че 10-100 MeV е енергиен, това е около 1000 пъти по-малко от очакваното енергийно ниво от 100 TeV. Още по-озадачаващо е мулти-TeV гама-излъчването, което, въпреки че със сигурност се излъчва от 10-100 TeV вятърни електрони, изглежда се произвежда по различен начин, както се е смятало преди.
„Единственият факт, който е кристално ясен в момента, е, че това е пулсарната система, която трябва да гледаме, ако искаме да разберем пулсарните ветрове“, каза Чернякова.
„Никога не сме виждали пулсарски вятър толкова подробно. Продължаваме с теоретичните модели сега. Имаме някои добри обяснения за поведението на радио-към-TeV-гама-лъчи на тази забавна система, но тя все още е „в процес на изграждане“.
Оригинален източник: ESA Portal
