pulzárok; Fekete Özvegy; felemészti partnereit
"A fekete özvegy és a vöröshátú binárisok alapvető jellemzője, hogy egy normál, de nagyon kis tömegű csillagot helyeznek el egy (gyorsan forgó) pulzár közvetlen közelében, amelynek katasztrofális következményei vannak a csillagra nézve" - mondta Roger Romani, a Kavli Részecske Asztrofizikai és Kozmológiai Intézet, a Stanford és az SLAC National Accelerator Laboratory együttműködésével működtetett intézet.
Eddig a csillagászok legalább 18 fekete özvegyet és kilenc vörös hátat találtak a Tejútrendszerben, és minden osztály további tagjait fedezték fel a galaxisunk körül keringő sűrű, gömb alakú csillaghalmazokon belül. A fő különbség a kettő között az, hogy a fekete özvegy rendszerek olyan csillagokat tartalmaznak, amelyek egyszerre kisebbek és sokkal kisebb tömegűek, mint a visszaváltók.
Pók karkötők
Amikor egy hatalmas csillag felrobban, mint egy szupernóva, az általa hátrahagyott összetört mag - egy neutroncsillag - a Napnál nagyobb tömeget gömbbé présel, mint Washington, DC.
"Az elszigetelt, fiatal neutroncsillagok percenként több ezerszer forognak, és rádióhullámokat, látható fényt, röntgensugarakat és gammasugarakat bocsátanak ki. Erős folyadékot vagy nagy energiájú részecskék" szelét "generálják. Mindehhez az erő származik a neutroncsillag gyorsan forgó mágneses mezőjéből.
Harminckét évvel ezelőtt a csillagászok egy új és sokkal gyorsabb pulzárosztályt fedeztek fel. Ezek a neutroncsillagok elképesztő sebességgel forognak, akár 43 000 fordulat/perc. Ma már több mint 300 úgynevezett milliszekundumos pulzort katalogizáltak.
Míg a fiatal pulzárok általában elszigeteltnek tűnnek, az ezredmásodperces pulzárok több mint felének van egy csillag partnere, ami arra utal, hogy egy normális csillaggal való kölcsönhatás miatt a neutroncsillag gyorsabban foroghat. De amint a milliszekundumos pulzusok beérkeztek, elszigetelték lendületüket?
Találkozzon a fekete özvegyekkel és rokonaikkal
"A pulzár nagy energiájú emissziójának és szélének fő hatása a normál csillaganyag felmelegítése és eltávolítása, és a pulzár millió-milliárd év alatt képes megégetni az egész csillagot" - mondta Alice Harding, a NASA asztrofizikusa a Marylandben, Greenbeltben, a Goddard Űrrepülési Központban. . "Ezek a rendszerek teljesen elfogyaszthatják a kísérő csillagokat, és úgy gondoljuk, hogy ezáltal ezredmásodperces pulzusok keletkeztek.".
A csillagászok számára a fekete özvegy és a vöröshátú rendszerek izgalmas aspektusa az a lehetőség, hogy megfigyeljék, hogyan fogadja a csillagtársa a pulzártól energiát. Végül is a csillag kozmetikai tükörként szolgál, és rendkívül részletesen mutatja a pulzáremissziót.
J1311
A Föld körül keringő Fermi Gamma-űrtávcső kiválóan képes milliszekundumos impulzusok észlelésére, melyeket eddig több mint négy tucat fedezett fel. A pulzárokat a Fermi teleszkóp hangsúlyos gamma-sugárforrásokként emeli ki, de impulzusaik megtalálása a Fermi által gyűjtött adatokban rendkívül nehéz, ha nem tudsz többet a rendszerről. A későbbi rádióteleszkópokkal végzett megfigyelések általában elsőként veszik fel a tényleges lüktetéseket, megerősítve, hogy az objektum valóban pulzár. A jobb szinkronizálás és a paraméterek pontosságának növelése révén a rádiós vizsgálatok lehetővé tették a Fermi tudósainak, hogy "kivonják" a gammasugarak impulzusait a Fermi által összegyűjtött adatokból.
Amikor Romani elkezdte vizsgálni a Fermi által talált impulzusforrást, amely ma PSR J1311-3430 (röviden J1311) néven ismert, látható fényben vizualizálta a rendszert. Egy halvány csillagot tárt fel, amely másfél óránként mélykékről sötétvörösre változik - a csillagok számára meleg és hideg. Romani arra a következtetésre jutott, hogy a csillag keringő pályát követett, és egy kompakt tárgy, nagy valószínűséggel pulzár hevítette erősen, és felvetette, hogy a rendszer új fekete özvegy.
Mérései azt mutatják, hogy a csillag pulzárra néző arca 21 000 Fahrenheit fok fölé melegszik, több mint kétszer olyan meleg, mint a Nap felülete. A hideg, piros rész megmutatja a haldokló csillag valódi színét, 5000 Fahrenheit vagy annál alacsonyabb hőmérsékleten sugározva. Ezekből a hőmérsékletekből a tudósok úgy becsülik, hogy a társ tömege 12–17-szer nagyobb, mint a Jupiter tömege.
Holger Pletsch, a németországi Hannoveri Albert Einstein Intézet munkatársa egy nemzetközi csapatot vezetett annak érdekében, hogy "fésülje" a Fermi LAT-nál négy éven át gyűjtött adatokat a J1311-es gammasugár-impulzusok után kutatva. A Romani munkája által megállapított orbitális információk jelentősen szűkítették a keresést, de a pulzár ismeretlen paraméterei még mindig 100 millió milliárd kombinációt tárnak fel. Új és hatékonyabb módszerrel felfegyverkezve azonban milliszekundumos pulzust érzékeltek, amely másodpercenként 300-szor forog - percenként több mint 23 000-et.
A J1311 az első milliszekundumos pulzus, amelyet valaha csak gammasugarakkal detektáltak.
A J1311 és más fekete özvegy vagy redback bináris rendszerek egyedülálló természetes laboratóriumokat kínálnak a pulzárok alapos tanulmányozására a partnereikre gyakorolt katasztrofális hatások révén, amelyeket torzít a gammasugarak által megvilágított, a fénysebesség közelébe gyorsított részecskékkel bombázott neutroncsillag árapályvonzata. végül kozmikus arányok feldarabolódásává párolgott.