Η πρώτη όψη ενός νεογέννητου πάλσαρ;

Από σελίδα της ESA, 13 Φεβρουαρίου 2002

Ο συνδυασμός των εικόνων του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble με τις ραδιο -παρατηρήσεις έχει αποκαλύψει ένα ιδιαίτερα ασυνήθιστο σύστημα που αποτελείται από ένα γρήγορα περιστρεφόμενο pulsar και ένα συνοδό,  γειτονικό ) ερυθρό αστέρι, που έχει ένα διαστελλόμενο κέλυφος αερίων. Η ύπαρξη του συστήματος είναι κάτι μυστήριο - η καλύτερη εξήγηση μέχρι τώρα είναι ότι έχουμε την πρώτη όψη ενός πάλσαρ με περίοδο χιλιοστών του δευτερολέπτου, ακριβώς μετά αφότου τέθηκε σε περιστροφή από το σύντροφο κόκκινο αστέρι του.

Αν και περισσότερα από 90 δείγματα, από αυτό το εξωτικό είδος των πολύ γρήγορων περιστρεφομένων πάλσαρ "χιλιοστων του δευτερολέπτου", είναι γνωστά σήμερα, καμιά παρατήρηση δεν έχει γίνει ακόμα που να υποστηρίξει τη θεωρία για το πώς αυτό το σώμα έφθασε σε αυτή την κατάσταση. Μια σειρά παρατηρήσεων του πάλσαρ PSR J1740-5340 (χιλιοστών του δευτερολέπτου, που περιστρέφεται 274 φορές ανά δευτερόλεπτο) και του συνοδού αστεριού του, από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της ESA/ NASA και το ραδιο-τηλεσκόπιο Parkes φαίνεται να εμφανίζει το τελικό στάδιο της επιταχυνόμενης διαδικασίας του πάλσαρ για πρώτη φορά.

Το σφαιρικό σμήνος NGC 6397

Το γενικά προτιμητέο "σενάριο ανακύκλωσης" που περιγράφει τη δημιουργία pulsars χιλιοστών του δευτερολέπτου, προτείνει ότι ένα παλαιό, αργά περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων αρχίζει να απορροφά την ύλη από το ηλικιωμένο συνοδό αστέρι του, που είναι ένας χαρακτηριστικός ερυθρός  γίγαντας. Η ύλη, από τον ερυθρό γίγαντα,  χτυπά την επιφάνεια του αστέρα νετρονίων και μεταφέρει ενέργεια για να το κάνει να περιστραφεί γρηγορότερα. Η διαδικασία τελειώνει όταν αναζωογονηθεί ο πάλσαρ και περιστρέφεται εκατοντάδες φορές ανά δευτερόλεπτο (για αυτό λέγεται και πάλσαρ χιλιοστών του δευτερολέπτου), και ο συνοδός αστέρας του που εκκενώνεται σχεδόν από την ύλη του, μεταμορφωμένος σε ένα λευκό νάνο.

Μια ομάδα επιστημόνων από το Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Μπολόνιας διεύθυνε μια σειρά παρατηρήσεων παρατηρήσεων από τον Hubble, του συστήματος του πάλσαρ-συνοδού του στο σφαιρικό σμήνος NGC 6397. Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι ο συνοδός του πάλσαρ δεν είναι ο αναμενόμενος λευκός νάνος, αλλά ένα φουσκωμένο κόκκινο αστέρι, η ακτίνα του οποίου είναι περίπου 100 φορές μεγαλύτερη από αυτήν ενός λευκού νάνου και τουλάχιστον πέντε φορές μεγαλύτερη από ένα κανονικό αστέρι παρόμοιας μάζας! Αυτή η μοναδική τροχιά του ζεύγους, η μια γύρω από την άλλη, γίνεται σε 1.35 ημέρες.

Οι παρατηρήσεις δείχνουν επίσης την ανώμαλη παρουσία μεγάλων ποσοτήτων αερίου στο σύστημα. Αυτό το αέριο ελευθερώνεται από το συνοδό φουσκωμένο αστέρι και σύντομα θα ξεφύγει από το πρόσφατα επιταχυνόμενο πάλσαρ. Μόλις το πάλσαρ αρχίσει να περιστρέφεται, δεν μπορεί πλέον να απορροφήσει το αέριο από το συνοδό του.

Ο επικεφαλής αστρονόμος Francesco Ferraro εξηγεί: "Έχουμε ανακαλύψει βεβαίως ένα πολύ ασυνήθιστο ζευγάρι. Ένα σύστημα που αποτελείται από ένα τέτοιο πάλσαρ και ένα συνοδό αστέρι που δεν είναι λευκός νάνος, δεν έχει φανεί ποτέ πριν. Η εξήγηση που δίνουμε, είναι ότι βλέπουμε το σύστημα προτού το διαστελλόμενο ερυθρό αστέρι αδειάσει από το αέριο του και μετατραπεί σε λευκό νάνο. Εάν αυτή η αναγκαστική υπόθεση είναι λάθος τότε το συνοδό αστέρι θα μπορούσε να είναι ένα κανονικό αστέρι στο σφαιρικό σμήνος, που έχει συλληφθεί από το πάλσαρ κατά τύχη. Ίσως έχει αποβάλει το λευκό νάνο που βρίσκουμε κανονικά σε τέτοια συστήματα."

Επιτέλους οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσεις για να υποστηρίξουν τη θεωρία   των γεννήσεων αυτών των ειδικών πάλσαρ, και η ανακάλυψη αυτή ανοίγει ένα νέο παράθυρο στην εξέλιξη τους.

Ερυθρός Γίγαντας

Oταν ένα άστρο με λιγότερα υλικά από τέσσερις ηλιακές μάζες γίνει Ερυθρός Γίγαντας, μπαίνει σε μία περίοδο αστάθειας. Η βαρυτική του δύναμη δεν είναι ικανή να συγκρατήσει τα εξωτερικά του στρώματα, τα οποία αποχωρίζονται σιγά-σιγά και διαφεύγουν στο διάστημα. Τα αέρια αυτά στρώματα περιλαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος της αρχικής μάζας ενός άστρου και αποχωρώντας, σχηματίζουν ένα διαστελλόμενο κέλυφος, το οποίο στα τηλεσκόπιά μας φαίνεται σαν ένας δακτύλιος αερίων. Οι αστρονόμοι των περασμένων αιώνων με τα μικρά τους τηλεσκόπια νόμιζαν ότι τα αντικείμενα αυτά έμοιαζαν με πλανήτες γι' αυτό και τα ονόμασαν πλανητικά νεφελώματα.