Ένα άστρο νετρονίων στην κοσμική γειτονιά μας

Πηγή: Science Daily, 20 Αυγούστου 2007

Χρησιμοποιώντας το δορυφόρο Swift της NASA, αστρονόμοι του πανεπιστημίου McGill και του πολιτειακού πανεπιστημίου Penn έχουν προσδιορίσει ένα αντικείμενο που είναι πιθανά ένα από τα πιο κοντινά αστέρια νετρονίων ως προς τη Γη μας -- και ενδεχομένως το πλησιέστερο.

Το αντικείμενο, που βρίσκεται στον αστερισμό της Μικρής Άρκτου, ονομάστηκε Calvera, από τον ληστή του κινηματογραφικού γουέστερν "Και οι Επτά Ήταν Υπέροχοι". Εάν επιβεβαιωθεί η ύπαρξη του θα ήταν το όγδοο γνωστό "απομονωμένο άστρο νετρονίων" -- που σημαίνει ένα άστρο που δεν έχει καμιά σχέση με κανένα κατάλοιπο υπερκαινοφανούς, καμιά παρουσία δυαδικού συστήματος με ένα συνοδό άστρο ή ραδιοσήματα πάλσαρ. 

Μια καλλιτεχνική εικόνα από ένα απομονωμένο άστρο νετρονίων, ένα άστρο νετρονίων που δεν έχει καμιά σχέση με κανένα κατάλοιπο υπερκαινοφανούς, δυαδικό σύστημα (συνοδό άστρο) ή ραδιο πάλσαρ

Τα επτά μέχρι τώρα γνωστά απομονωμένα αστέρια νετρονίων είναι γνωστά συλλογικά ως "Επτά Υπέροχα" εντός της αστρονομικής κοινότητας και έτσι πήρε το όνομα Calvera, που ήταν ένα αστείο από τη μεριά των αστρονόμων",  λέει ο Derek Fox του Penn.

Η εργασία που περιγράφει την έρευνα θα δημοσιευθεί στο Αστροφυσικό Περιοδικό.

Ο επικεφαλής συντάκτης της έρευνας Robert Rutledge του πανεπιστημίου McGill στο Μόντρεαλ, έστρεψε αρχικά την προσοχή του στην πηγή. Σύγκρινε έναν κατάλογο από 18.000 πηγές ακτίνων X από το δορυφόρο ROSAT, που λειτούργησε από το 1990 ως το 1999, με τους καταλόγους των αντικειμένων που εμφανίζονται στο ορατό φως, στο υπέρυθρο φως και στα ραδιοκύματα. Συνειδητοποίησε ότι η πηγή του ROSAT γνωστή ως 1RXS J141256.0+792204 δεν έδειξε να έχει ένα αντίστοιχο σε οποιοδήποτε άλλο μήκος κύματος.

Η ομάδα έβαλε το Swift να στοχεύσει στο αντικείμενο τον Αύγουστο του 2006 με το τηλεσκόπιο των ακτίνων X, που έδειξε ότι η πηγή ήταν ακόμα εκεί, και πως εκπέμπει το ίδιο σχεδόν ποσό ενέργειας στις ακτίνες X,  όπως είχε και κατά τη διάρκεια της εποχής του ROSAT. Οι παρατηρήσεις αυτές επέτρεψαν στην ομάδα να επισημάνουν τη θέση του αντικειμένου ακριβέστερα, και έδειξαν ότι δεν συνδεόταν με κανένα οποιοδήποτε γνωστό αντικείμενο.

Το μέλος της ομάδας προπτυχιακός φοιτητής Andrew Shevchuk λέει ότι "Μόλις είδα τα στοιχεία, ήξερα ότι το Calvera ήταν κατά κύριο λόγο ένα υποψήφιο άστρο νετρονίων".

Η ομάδα στόχευσε έπειτα στο Calvera με το Βόρειο Τηλεσκόπιο των Διδύμων των 8,1 μέτρων στη Χαβάη. Αυτές οι παρατηρήσεις, μαζί με μια σύντομη παρατήρηση από το παρατηρητήριο Chandra των ακτίνων X της NASA, έδειξαν ότι το αντικείμενο δεν συνδέεται με κανένα οπτικό αντίστοιχο. Το Chandra βλέπει το αντικείμενο όπως ένα σημείο, σύμφωνα με την ερμηνεία των άστρων νετρονίων.

Σύμφωνα με τον Rutledge, δεν υπάρχει καμία ευρύτατη αποδεκτή εναλλακτική θεωρία για τα αντικείμενα, που είναι φωτεινά στις ακτίνες X και εξασθενημένο στο ορατό φως. Ποιός είναι ακριβώς ο τύπος του άστρου νετρονίων, εντούτοις, παραμένει ένα μυστήριο. Όπως λέει ο Rutledge, "είτε το Calvera είναι ένα ασυνήθιστο παράδειγμα ενός γνωστού τύπου άστρου νετρονίων, ή είναι κάποιος νέος τύπος άστρου νετρονίων, το πρώτο του είδους του."

Η μόνη κατηγορία αντικειμένων σύμφωνα με τις αποδεδειγμένες ιδιότητες του Calvera είναι τα ραδιοπάλσαρ. Ειδικότερα, τέτοιο πάλσαρ ανάλογα με αυτό παρατήρησαν οι αστρονόμοι στο σφαιρωτό σμήνος 47 Tuc. Επομένως καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι το Calvera είναι πιθανότατα ένα ραδιοπάλσαρ. Κι αυτό θα μπορούσε να επιβεβαιωθεί από την ανίχνευση ραδιοπαλμών από αυτήν την πηγή.

Εάν το Calvera είναι νέο (ίσως γρήγορο) ραδιοπάλσαρ, θα ήταν ένα παρατηρησιακά χρήσιμο αντικείμενο, πρώτον για τη συχνότητα εκπομπής των παλμών και δεύτερον για το παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων με δορυφόρους (Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory LIGO).

Επίσης, η θέση του Calvera πάνω από το επίπεδο του Γαλαξία μας είναι μέρος του μυστηρίου του. Κατά πάσα πιθανότητα, το αστέρι νετρονίων είναι το κατάλοιπο ενός άστρου που έζησε στον έναστρο δίσκο του Γαλαξία μας πριν εκραγεί ως σουπερνόβα. Προκειμένου να πάρει την τρέχουσα θέση του, έπρεπε να περιπλανηθεί σε κάποια απόσταση από το δίσκο. Οι επιστήμονες νομίζουν ότι βρίσκεται ακόμα κοντά στον τόπο της γεννήσεώς του, και επομένως κοντά στη Γη. Εάν αυτή η ερμηνεία είναι σωστή, το αντικείμενο είναι 250 έως 1.000 έτη φωτός μακριά.