Dżety emitowane przez gwiazdę neutronową kwestionują teorię

Astronomowie zarejestrowali dżety radiowe emitowane przez gwiazdę neutronową z silnym polem magnetycznym, coś czego nie przewiduje obecnie obowiązująca teoria – wskazują najnowsze badania, których wyniki opublikowano dzisiaj w periodyku Nature.

Zespół kierowany przez badaczy z University of Amsterdam obserwował obiekt Swift J0243.6+6124 za pomocą radioteleskopu Karl G. Jansky Very Large Array w Nowym Meksyku oraz za pomocą teleskopu kosmicznego Swift.

“Gwiazdy neutronowe to pozostałości po dawnych gwiazdach” mówi prof. James Miller- Jones z International Centre for Radio Astronomy Research, współautor opracowania. “Powstają one gdy masywne gwiazdy wyczerpią zapasy swojego paliwa i eksplodują jako supernowe. Wewnętrzne, centralne obszary gwiazdy zapadają się pod wpływem własnej grawitacji formując gwiazdy neutronowe. Kolaps powoduje zwiększenie natężenia pola magnetycznego gwiazdy do poziomu biliony raz większego od pola magnetycznego Słońca, a następnie jego powolne słabnięcie na przestrzeni setek tysięcy lat”.

Jakob van den Eijnden, doktorant na Uniwersytecie w Amsterdamie, który kierował badaniami, dodaje, że gwiazdy neuronowe i czarne dziury czasami znajduje się na orbicie wokół pobliskiej gwiazdy “towarzyszącej”. “Gaz z gwiazdy towarzyszącej zasila gwiazdę neutronową lub czarną dziurę prowadząc do powstania spektakularnych widowisk gdy część tej materii wyrzucana jest z okolic gwiazdy neutronowej w postaci silnych dżetów przemieszczających się z prędkością bliską prędkości światła”.

Wizja artystyczna przedstawiająca gwiazdę neutronową Swift J0243.6+6124. Gwiazda neutronowa posiada bardzo silne pole magnetyczne, które uniemożliwia opadnięcie dysku akrecyjnego na jej powierzchnię. Część gazu w dysku przemieszcza się wzdłuż linii pola magnetycznego w kierunku biegunów magnetycznych gwiazdy powodując emisję rentgenowską, którą obserwujemy jako krótkie, regularne impulsy promieniowania rentgenowskiego w trakcie każdego trwającego 10 sekund obrotu gwiazdy wokół własnej osi. Credit: ICRAR/University of Amsterdam

Astronomowie obserwują dżety od dziesięcioleci, ale jak dotąd obserwowano je tylko w pobliżu gwiazd neutronowych o znacznie słabszym polu magnetycznym. Przeważała opinia, że wystarczające silne pole magnetyczne uniemożliwia zbliżanie się materii na tyle blisko gwiazdy neutronowej, aby mogło dojść do emisji dżetów.

“Czarne dziury uważane były za niekwestionowanych mistrzów w emitowaniu silnych dżetów, nawet gdy karmiły się tylko niewielką ilością materii pochodzącej z towarzyszących im gwiazd” mówi Van den Eijnden.

“Słabe dżety emitowane przez gwiazdy neutronowe stają się wystarczająco jasne, aby je zobaczyć, gdy gwiazda intensywnie pożera gaz ze swojego towarzysza”.

“Pole magnetyczne badanej przez nas gwiazdy jest około 10 bilionów razy silniejsze od pola magnetycznego Słońca, zatem po raz pierwszy udało nam się zaobserwować dżet emitowany przez gwiazdę neutronową z bardzo silnym polem magnetycznym”.

“Odkrycie to stawia przed nami całą nową klasę źródeł emitujących dżety” dodaje Van den Eijnden.

Wizja artystyczna przedstawiająca układ podwójny Swift J0243.6+6124. Oprócz gwiazdy neutronowej w układzie znajduje się szybko rotująca masywniejsza gwiazda. Rotacja gwiazdy wyrzuca dysk materii wokół równika gwiazdy. Gdy gwiazda neutronowa przechodzi przed dysk na swojej orbicie, zabiera ze sobą część gazu, który stopniowo po spirali opada na gwiazdę neutronową. Credit: ICRAR/University of Amsterdam

Astronomowie z całego świata badają dżety starając się lepiej zrozumieć ich źródło oraz ilość energii uwalnianych w nich w przestrzeń kosmiczną.

“Dżety odgrywają naprawdę ważną rolę w oddawaniu potężnych ilości energii grawitacyjnej do otoczenia” dodaje prof. Miller-Jones.

“Odkrycie dżetów z gwiazdy neutronowej z silnym polem magnetycznym stoi w sprzeczności z tym czego oczekiwaliśmy i dowodzi, że wciąż wielu rzeczy nie wiemy o procesie ich powstawania i emisji”.

Źródło: ICRAR