Αστροφυσική, Διάστημα

Παρατηρήθηκαν πίδακες ενός άστρου νετρονίων με τεράστιο μαγνητικό πεδίο

Written by Δ.Μ.

Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει ραδιοκύματα που εκπέμπονται από ένα αστέρι νετρονίων με ισχυρό μαγνητικό πεδίο – κάτι που δεν προβλέπεται από την τρέχουσα θεωρία, σύμφωνα με μια νέα μελέτη στο Nature. Η ομάδα παρακολούθησε το αντικείμενο Swift J0243.6 + 6124 χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο Karl G. Jansky Very Large Array στο Νέο Μεξικό και το διαστημικό τηλεσκόπιο Swift της NASA.

Share

Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει ραδιοκύματα που εκπέμπονται από ένα αστέρι νετρονίων με ισχυρό μαγνητικό πεδίο – κάτι που δεν προβλέπεται από την τρέχουσα θεωρία, σύμφωνα με μια νέα μελέτη στο Nature.  Η ομάδα παρακολούθησε το αντικείμενο Swift J0243.6 + 6124 χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο Karl G. Jansky Very Large Array στο Νέο Μεξικό και το διαστημικό τηλεσκόπιο Swift της NASA.

2-neutronstarj

Καλλιτεχνική άποψη για το δυαδικό σύστημα Swift J0243.6 + 6124. Το δυαδικό σύστημα έχει ένα αστέρι νετρονίων σε μια τροχιά 27 ημερών και ένα πιο μαζικό, ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι που τροφοδοτεί με υλικό το άστρο νετρονίων. Η ταχεία περιστροφή του αστεριού – δότη εκτοξεύει ένα δίσκο υλικού γύρω από τον αστρικό ισημερινό. Καθώς το αστέρι νετρονίων περνάει μέσα από το δίσκο κατά τη διάρκεια της τροχιάς του, παίρνει υλικό από αυτό το διαφεύγον αέριο, το οποίο στη συνέχεια στρέφεται προς το άστρο νετρονίων σχηματίζοντας ένα δίσκο συσσώρευσης.

«Τα αστέρια νετρονίων είναι αστρικά πτώματα που σχηματίζονται όταν ένα τεράστιο αστέρι ξεμένει  από καύσιμα και υφίσταται μια υπερκαινοφανή (σουπερνόβα) έκρηξη, με τα κεντρικά μέρη του αστέρα να καταρρέουν κάτω από τη δική τους βαρύτητα. Αυτή η κατάρρευση αναγκάζει το μαγνητικό πεδίο του άστρου να αυξηθεί αρκετά τρισεκατομμύρια φορές αυτό του δικού μας ήλιου, το οποίο στη συνέχεια εξασθενεί σταδιακά επί εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια.»  δήλωσε ο James Miller-Jones.

neutronstarj

Πως συνέλαβε ένας καλλιτέχνης το ισχυρό μαγνητικό πεδίο στο άστρο νετρονίων του Swift J0243.6 + 6124, που εκτοξεύει ένα πίδακα. Κατά τη διάρκεια του έντονου γεγονότος το οποίο ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά, το αστέρι νετρονίων στο Swift J0243.6 + 6124 παράγει άφθονη εκπομπή ακτίνων Χ από τα εσωτερικά μέρη του δίσκου συσσώρευσης. Ταυτόχρονα, η ομάδα ανίχνευσε εκπομπή ραδιοκυμάτων με ένα ευαίσθητο ραδιοτηλεσκόπιο. Μελετώντας πώς άλλαξε αυτή η ραδιοφωνική εκπομπή με τις ακτίνες Χ, θα μπορούσαμε να συμπεράνουμε πως αυτή προερχόταν από ταχέως κινούμενες, στενά εστιασμένες δέσμες υλικού γνωστές ως πίδακες, που βλέπουμε εδώ κινούμενα μακριά από τους μαγνητικούς πόλους του άστρου νετρονίων.

Ο σπουδαστής Jakob van den Eijnden, ο οποίος ήταν επικεφαλής της έρευνας, ανέφερε ότι τα αστέρια νετρονίων και οι μαύρες τρύπες βρίσκονται μερικές φορές σε τροχιά με ένα κοντινό «σύντροφο» αστέρι. «Το αέριο από το γειτονικό αστέρι τροφοδοτεί το αστέρι νετρονίων ή τη μαύρη τρύπα και παράγει εντυπωσιακές εικόνες όταν κάποιο υλικό εκτοξεύεται με ισχυρούς πίδακες που ταξιδεύουν κοντά στην ταχύτητα του φωτός», δήλωσε.

1-neutronstarj

Καλλιτεχνική άποψη για το αστέρι νετρονίων στο Swift J0243.6 + 6124. Το αστέρι νετρονίων έχει ένα πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο που εμποδίζει το δίσκο προσαύξησης να φτάσει μέχρι την επιφάνεια του αστέρα νετρονίων. Μερικά από τα αέρια του δίσκου διοχετεύονται κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου στους μαγνητικούς πόλους του άστρου  νετρονίου, προκαλώντας την εκπομπή ακτίνων Χ που βλέπουμε ως σύντομους, κανονικούς παλμούς καθώς το αστέρι περιστρέφεται κάθε 10 δευτερόλεπτα.

Οι αστρονόμοι γνωρίζουν για τους πίδακες για δεκαετίες, αλλά μέχρι τώρα, είχαν παρατηρήσει μόνο πίδακες που προέρχονται από αστέρια νετρονίων με πολύ ασθενέστερα μαγνητικά πεδία. Η επικρατούσα πεποίθηση ήταν ότι ένα αρκετά ισχυρό μαγνητικό πεδίο εμποδίζει το υλικό να φτάνει αρκετά κοντά σε ένα αστέρι νετρονίων για να σχηματίσει πίδακες.

«Οι μαύρες τρύπες θεωρήθηκαν οι αδιαμφισβήτητοι βασιλιάδες της εκτόξευσης ισχυρών πιδάκων, ακόμη και όταν τροφοδοτούσαν μόνο μια μικρή ποσότητα υλικού από το συνοδό αστέρι  τους», δήλωσε ο Van den Eijnden.

«Οι ασθενείς πίδακες που ανήκουν σε αστέρια νετρονίων γίνονται αρκετά φωτεινοί για να δούμε πότε το αστέρι καταναλώνει αέριο από τον σύντροφο αστέρι του με πολύ υψηλό ρυθμό.

«Το μαγνητικό πεδίο του αστέρα νετρονίων που μελετήσαμε είναι περίπου 10 τρισεκατομμύρια φορές ισχυρότερο από αυτό του δικού μας ηλίου, έτσι για πρώτη φορά παρατηρήσαμε ένα πίδακα να προέρχεται από ένα αστέρι νετρονίων με πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο.

«Η ανακάλυψη αποκαλύπτει μια εντελώς νέα κατηγορία πηγών που παράγουν πίδακες για να μπορέσουμε να τους μελετήσουμε», είπε.

Οι αστρονόμοι σε όλο τον κόσμο μελετούν πίδακες για να κατανοήσουν καλύτερα τι τους προκαλεί και πόση δύναμη απελευθερώνουν στο διάστημα.

«Τα αεροσκάφη διαδραματίζουν έναν πολύ σημαντικό ρόλο στην επιστροφή των τεράστιων ποσοτήτων βαρυτικής ενέργειας που εξάγονται από τα αστέρια νετρονίων και τις μαύρες τρύπες πίσω στο περιβάλλον», ανέφερε ο καθηγητής Miller-Jones.

«Η εύρεση πιδάκων από ένα αστέρι νετρονίων με ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο συμβαδίζει με αυτό που περιμέναμε και δείχνει ότι υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν γνωρίζουμε ακόμη για το πώς παράγονται οι πίδακες».

 Πηγή

About the author

Δ.Μ.

Share