Teleskopy ESO pomogły rozwikłać zagadkę pulsara

Dzięki dużej kampanii obserwacyjnej, w którą zaangażowano 12 teleskopów naziemnych i kosmicznych, w tym trzy instrumenty Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), astronomowie przeanalizowali dziwne zachowanie pulsara, superszybko wirującej martwej gwiazdy. Wiadomo, iż ten tajemniczy obiekt niemal ciągle przełącza się pomiędzy dwoma modami jasności. Do tej pory pozostawało to zagadką. Ale teraz astronomowie odkryli, że za dziwne zachowanie odpowiedzialne są nagłe wyrzuty materii z pulsara w bardzo krótkich okresach.

Byliśmy świadkami niezwykłych kosmicznych wydarzeń, w których ogromne ilości materii, podobne do kosmicznych kul armatnich, są wystrzeliwane w przestrzeń kosmiczną w bardzo krótkim czasie kilkudziesięciu sekund z małego, gęstego obiektu niebieskiego obracającego się z niesamowitą szybkością.mówi Maria Cristina Baglio, badaczka z New York University Abu Dhabi, afiliowana także w Italian National Institute for Astrophysics (INAF), pierwsza autorka artykułu opublikowanego dzisiaj w Astronomy & Astrophysics.

Pulsar to szybko rotująca, magnetyczna, martwa gwiazda, która emituje wiązkę promieniowania elektromagnetycznego w przestrzeń kosmiczną. Gdy obraca się, wiązka omiata kosmos – podobnie jak wiązka latarni morskiej skanująca otoczenie – i jest wykrywana przez astronomów, gdy przecina linię widzenia z Ziemią. To powoduje, że gwiazda wydaje się iż jasność gwiazdy pulsuje, gdy patrzymy na nią z naszej planety.

PSR J1023+0038, w skrócie J1023, jest specjalnym typem pulsara o dziwnym zachowaniu Znajduje się około 4500 lat świetlnych od nas w kierunku gwiazdozbioru Sekstantu. Krąży blisko innej gwiazdy. W ciągu ostatniej dekady pulsar aktywnie wyciągał materię ze swojej towarzyszki. Gromadziła się w dysku wokół pulsara i powoli opadała w jego stronę.

Odkąd rozpoczął się proces gromadzenia materii, wiązka światła praktycznie zniknęła i pulsar zaczął nieustannie przełączać się pomiędzy dwoma modami. W trybie „wysokim” pulsar emituje jasne promieniowanie rentgenowskie, ultrafioletowe i widzialne, natomiast w „niskim” jest słabszy na tych częstotliwościach, a za to emituje więcej fal radiowych. Pulsar może przebvwać w danym modzie przez kilka sekund lub minut, a następnie w ciągu zaledwie kilku sekund przełącza się do drugiego. Do tej pory to przełączanie zdumiewało astronomów.

Nasza bezprecedensowa kampania obserwacyjna mająca na celu zrozumienie zachowania pulsara obejmowała dwanaście najnowocześniejszych teleskopów naziemnych i kosmicznych.mówi Francesco Coti Zelati, naukowiec z Institute of Space Sciences w Barcelonie (Hiszpania), wiodący współautor publikacji.

Kampania obejmowała należace do ESO: Bardzo Duży Teleskop (VLT) i Teleskop Nowej Technologii (NTT), które wykryły światło widzialne i podczerwone, a także Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), w którym ESO jest partnerem. W ciągu dwóch nocy w czerwcu 2021 roku zaobserwowano, że system wykonał ponad 280 przełączeń pomiędzy modami wysokim i niskim.

Odkryliśmy, że przełączanie trybów wynika ze skomplikowanej zależności pomiędzy wiatrem pulsarowym, przepływem cząstek o wysokiej energii wywiewanych z pulsara i materią przepływającą w kierunku pulsara.wskazuje Coti Zelati, która także jest afiliowana w INAF.

W trybie niskim materia przemieszczająca się w kierunku pulsara jest wyrzucana w wąskim dżecie prostopadłym do dysku. Materia ta stopniowo gromadzi się coraz bliżej pulsara, a gdy to następuje, uderza w nią wiatr wiejący od pulsującej gwiazdy, powodując nagrzewanie się materii. System znajduje się teraz w trybie wysokim, świecąc jasno w promieniowanie rentgenowskim, ultrafioletowym i widzialnym. Ostatecznie plamy gorącej materii są usuwane przez pulsar przy pomocy dżetu. Gdy w dysku jest mniej gorącej materii, system świeci mnie jasno, przełączając się w tryb niski.

Chociaż opisane odkrycie odsłoniło tajemnicę dziwnego zachowania J1023, astronomowie wciąż mogą wiele nauczyć się z badania tego unikalnego systemu. Teleskopy ESO nadal będą pomagać w obserwacjach osobliwego pulsara. W szczególności Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), będący aktualnie w trakcie budowy przez ESO w Chile, zapewni bezprecedensowy widok mechanizmów przełączeniowych J1023.

ELT pozwoli nam uzyskac kluczowy wgląd w to, jak obfitość, rozmieszczenie, dynamika i energetyka materii napływającej wokół pulsara wpływa na przełączanie się jego trybów zachowania się.podsumowuje Sergio Campana, Dyrektor Naukowy w INAF Brera Observatory, współautor badań.
info: ESO.org

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową