A mi galaxisunk tele robbanó csillagok maradványaival
Amikor a hatalmas csillagok szupernóvaként robbannak fel, éjszaka nem fakulnak el, de néha vakon izzanak nagy energiájú gammasugarakkal. Mi ad erőt ezeknek az energikus csillagmaradványoknak?
A kék pont ezen a képen egy energetikai pulzár helyét jelöli, a csillag mágneses, forgó magját, amely szupernóvaként robbant fel. Fotó: NASA/JPL-Caltech/SAO
A NASA nukleáris spektroszkópos tömbteleszkópja vagy a NuSTAR képes volt egy erős gammasugárral bepillantani egy adott helyre, és megerősíteni, hogy a forrás holt csillag, pulzárnak hívják. A pulzárok egyike a csillagok törmelékeinek, amelyek akkor maradnak meg, amikor a csillagok szupernóvaként robbannak fel.
A pulzárok ezekben a gammasugarak mögött vannak a galaxisunkban; egyéb források lehetnek a szupernóva-maradványok külső részei, a röntgensugarat kibocsátó bináris csillagok és a csillagokkal kialakult régiók.
Az elmúlt években a Max-Planck Csillagászati Intézet (HESS) a Tejútrendszerben több mint 80 rendkívül erős gammasugárhelyet azonosított, nagy energiájú gamma-sugárforrásoknak nevezve. Ezek nagy része korábbi szupernóva-robbanásokhoz kapcsolódott, de sokak számára a megfigyelt gammasugarak fő forrása továbbra sem ismert.
A HESS J1640-465 nevű új tanulmányban azonosított gammasugárforrás az egyik legfényesebb eddig. Már ismert volt, hogy kapcsolatban áll egy szupernóva-maradékkal, de hatalmának forrása nem volt világos. Az adatok arra utaltak, hogy az áramellátás pulzár volt, de a gázfelhők elzárták a kilátást.
A NuSTAR képes volt rögzíteni a HESS J1640-465 gyors, szabályos impulzusaiban érkező nagy energiájú röntgensugarakat. Ezek az adatok a PSR J1640-4631, egy pulzár felfedezéséhez vezettek, amely másodpercenként ötször forog, és mindkét típusú sugár, a nagy energiájú röntgensugarak és a gammasugarak áramforrása.
A pulzár erős mágneses terei erős elektromos mezőket generálnak, amelyek a felszínhez közel, a fényéhez hihetetlen sebességgel gyorsítják fel a töltött részecskéket. A részecskék nagyon gyorsan mozognak, majd kölcsönhatásba lépnek a mágneses mezőkkel, így nagy energiájú gamma- és röntgensugarak keletkeznek.
Az új adatok lehetővé tették a csillagászok számára, hogy megmérjék a pulzár lassulásának sebességét, körülbelül évi 30 mikroszekundumot, és azt, hogy ez a centrifugálási sebesség hogyan csökken az idő múlásával. A válaszok segítenek a kutatóknak megérteni, hogy ezek a forgó mágnesek, az elhalt csillagok magjai miként jelenthetik ilyen szélsőséges sugárzást galaxisunkban.