Martwa gwiazda otoczona światłem

Nowe zdjęcia wykonane za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) w Chile oraz z innych teleskopów ukazały bogaty krajobraz gwiazd i świecących obłoków gazu w jednej z najbliższych nam galaktyk – Małym Obłoku Magellana. Zdjęcia umożliwiły astronomom zidentyfikowanie martwej gwiazdy w pasmach gazu pozostawionych przez wybuch supernowej jakieś 2000 lat temu. Do wykonania zdjęcia i ustalenia położenia gwiazdy wykorzystano instrument MUSE , a dane z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra potwierdziły, że to faktycznie samotna gwiazda neutronowa.

Nowe spektakularne zdjęcia złożone ze zdjęć z teleskopów naziemnych i kosmicznych opowiadają historię polowania na nieuchwytny, brakujący obiekt, skrywający się w złożonej plątaninie gazowych włókien w Małym Obłoku Magellana, około 200 000 lat świetlnych od Ziemi.

Nowe dane z instrumentu MUSE zainstalowanym na należącym do ESO teleskopie VLT w Chile ujawniły niezwykły pierścień gazu w systemie oznaczonym jako 1E 0102.2-7219, powoli ekspandujący wewnątrz innych licznych szybko poruszających się włókien gazu i pyłu pozostawionych przez wybuch supernowej. Odkrycie to pozwoliło zespołowi, którym kierował Frédéric Vogt, stażysta ESO w Chile, wyśledzić pierwszą samotną gwiazdę neutronową z małym polem magnetycznym poza naszą galaktyką.

Badacze zauważyli pierścień, który jest wycentrowany na źródle rentgenowskim znanym od wielu lat i oznaczonym jako p1. Natura źródła pozostawała jednak zagadką. W szczególności nie było jasne czy p1 leży wewnątrz pozostałości czy może poza nią. Dopiero gdy przy pomocy MUSE zaobserwowano pierścień gazu — który zawiera zarówno neon, jak i tlen — zespół naukowy stwierdził, iż perfekcyjnie otacza on p1. Zbieg okoliczności byłby zbyt duży, dlatego też naukowcy doszli do wniosku, że p1 musi leżeć wewnątrz samej pozostałości po supernowej. Gdy poznano położenie p1, zespół użył istniejących obserwacji rentgenowskich tego obiektu z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra, aby ustalić, że musi to być samotna gwiazda neutronowa o małym polu magnetycznym.

Frédéric Vogt tłumaczy: „Gdy szuka się punktowego źródła, nie można wymarzyć sobie nic lepszego niż wielki okrąg narysowany przez Wszechświat i wskazujący gdzie należy szukać”.

Gdy masywne gwiazdy wybuchają jako supernowe, pozostawiają skłębioną sieć gorącego gazu i pyłu znaną jako pozostałość po supernowej. Te turbulentne struktury są kluczowe w redystrybucji cięższych pierwiastków – które są wytwarzane przez masywne gwiazdy w trakcie ich życia i śmierci – do ośrodka międzygwiazdowego, gdzie następnie formują nowe gwiazdy i planety.

Typowo ledwo dziesięć kilometrów średnicy, ale masa większa niż naszego Słońca – uważa się, że samotne gwiazdy neutronowe z małymi polami magnetycznymi występują we Wszechświecie dość licznie, ale są bardzo trudne do wyśledzenia, ponieważ mogą świecić jedynie w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Fakt, iż potwierdzenie p1 jako samotnej gwiazdy neutronowej było możliwe dzięki obserwacjom optycznym, jest więc szczególnie interesujący.

Źródło: ESO

Mały Obłok Magellana. Źródło: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgements: Davide De Martin