Satelita Fermi mierzy prędkość pulsara mknącego w przestrzeni kosmicznej

Astronomowie odkryli pulsar mknący w przestrzeni kosmicznej z prędkością niemal 4 milionów kilometrów na godzinę – tak szybko, że odległość z Ziemi do Księżyca pokonałby w zaledwie 6 minut. Odkrycia dokonano za pomocą teleskopu Fermi oraz sieci VLA (Karl G. Jansky Very Large Array).

Pulsary to supergęste, szybko rotujące gwiazdy neutronowe, będące pozostałościami po eksplozji masywnej gwiazdy. Ten konkretny pulsar, oznaczony PSR J0002+6216 (w skrócie J0002), charakteryzuje się ogonem radiowym skierowanym bezpośrednio w stronę oddalających się pozostałości po niedawnej eksplozji supernowej.

“Dzięki temu wąskiemu ogonowi i korzystnej geometrii oberwacji, możemy prześledzić ten pulsar wprost do miejsca jego narodzin” mówi Frank Schinzel, badacz w National Radio Astronomy Observatory (NRAO) w Socorro w Nowym Meksyku. “Dalsze badania tego obiektu pozwolą nam lepiej zrozumieć jak te eksplozje są w stanie przyspieszyć gwiazdy neutronowe do takich prędkości”.

Schinzel wraz ze swoimi współpracownikami zaprezentował odkrycie na spotkaniu Oddziału Astrofizyki Wysokich Energii w Americal Astronomical Society w Monterey w Kalifornii. Artykuł opisujący uzyskane przez naukowców wyniki został złożony do publikacji w periodyku Astrophysical Journal Letters.

Pulsar J0002 został odkryty w 2017 roku w ramach projektu [email protected], który wykorzystuje komputery wolontariuszy do przetwarzania danych rentgenowskich z teleskopu Fermi. Dzięki łącznemu czasowi pracy komputerów przekraczającemu 10000 lat, w ramach projektu udało się jak dotąd zidentyfikować 23 pulsary promieniujące w zakresie gamma.

Znajdujący się 6500 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Kasjopei J0002 obraca się wokół własnej osi w tempie 8,7 razy na sekundę, emitując przy każdym obrocie puls promieniowania gamma.

Pulsar znajduje się 53 lata świetlne od środka pozostałości po supernowej zwanej CTB 1. Jego szybkie przemieszczanie się przez gaz międzygwiezdny spowodował powstanie fal uderzeniowych, które pozostawiają ogon energii magnetycznej i przyspieszonych cząstek wykrywanych na falach radiowych za pomocą VLA. Ogon ten rozciąga się na 13 lat świetlnych i wyraźnie wskazuje na środek CTB 1.

Wykorzystując dane z Fermi i techniki pomiaru prędkości pulsara, zespół badaczy był w stanie zmierzyć jak szybko i w którym kierunku porusza się pulsar wzdłuż naszej linii wzroku.

“Im większy zbiór danych, tym dokładniejsze szacunki prędkości pulsara” mówi Kerr. “Dziesięcioletni zestaw danych z Fermiego pozwolił nam na tak dokładne pomiary”.

Wyniki wspierają tezę, że pulsar został z dużą prędkością “wykopany” w eksplozji supernowej odpowiedzialnej za powstanie CTB 1, która miała miejsce około 10 000 lat temu.

J0002 mknie przez przestrzeń pięć razy szybciej niż przeciętny pulsar i szybciej niż 99 procent pulsarów, których prędkość dotąd mierzyliśmy. Z czasem całkowicie opuści naszą galaktykę.

Początkowo odłamki po supernowej uciekały od miejsca eksplozji szybciej niż J0002, ale na przestrzeni tysięcy lat interakcje otoczki z gazem międzygwiezdnym stopniowo spowolniły jej rozszerzanie. W międzyczasie pulsar, zachowując się niczym kula armatnia, bezustannie mknęła przez pozostałość po eksplozji, uciekając z niej jakieś 5000 lat po eksplozji.

Na razie nie wiadomo w jaki sposób pulsar został przyspieszony do tak wysokiej prędkości, ale dalsze badania J0002 z pewnością rzucą nowe światło na ten proces.

Badacze planują przeprowadzenie dodatkowych obserwacji pulsara za pomocą VLA, VLBA oraz Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra.

Źródło: NASA

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.