Niczym klątwa zza grobu, grupa martwych gwiazd znanych jako „pulsary czarnej wdowy” niszczy wciąż żyjące gwiazdy znajdujące się w ich bezpośrednim otoczeniu. Dane z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra obserwującego gromadę kulistą Omega Centauri pomagają astronomom zrozumieć, w jaki sposób te brutalne pulsary pożerają swoich gwiezdnych towarzyszy.
Pulsar to wirujące, gęste jądro pozostałe po kolapsie masywnej gwiazdy w gwiazdę neutronową. Szybko obracające się gwiazdy neutronowe mogą wytwarzać silne, skolimowane wiązki promieniowania. Podobnie jak obracająca się wiązka latarni morskiej, promieniowanie to można obserwować jako potężne, pulsujące źródło promieniowania, zwane pulsarem. Niektóre pulsary wirują od dziesiątek do setek razy na sekundę i nazywane są pulsarami milisekundowymi. Tak może „brzmieć” pulsar milisekundowy:
Pulsary czarnej wdowy to specjalna klasa pulsarów milisekundowych, których nazwa wzięła się od uszkodzeń, jakie wyrządzają małym gwiazdom, które krążą wokół nich. Wiatry energetycznych cząstek wypływające z pulsarów czarnej wdowy powodują postępujące usuwanie zewnętrznych warstw towarzyszących im gwiazd.
Astronomowie niedawno odkryli 18-milisekundowe pulsary w gromadzie kulistej Omega Centauri znajdującej się około 17 700 lat świetlnych od Ziemi. Do ich odkrycia posłużyły radioteleskopy Parkes i MeerKAT. Astronomowie z Uniwersytetu Alberty w Kanadzie postanowili następnie sprawdzić za pomocą obserwatorium Chandra, czy którykolwiek z tych pulsarów milisekundowych emituje promieniowanie rentgenowskie.
Subskrybuj i obserwuj wszystkie aktualności na swoim ulubionym komunikatorze
WhatsApp – kliknij tu
Messenger – kliknij tu
Telegram – kliknij tu
Okazało się, że aż 11 pulsarów milisekundowych emituje promieniowanie rentgenowskie, a pięć z nich to pulsary czarnej wdowy znajdującej się w pobliżu centrum gromady Omega Centauri.
Istnieją dwie odmiany pulsarów tego rodzaju, w zależności od wielkości niszczonej gwiazdy. Pulsary pająka „Redback” niszczą gwiazdy towarzyszące o masie od jednej dziesiątej do połowy masy Słońca. Tymczasem pulsary pająka „czarnej wdowy” niszczą gwiazdy towarzyszące o masie mniejszej niż 5 procent masy Słońca.
Zespół odkrył wyraźną różnicę pomiędzy obiema klasami pulsarów, przy czym „czerwonogrzbiete” są jaśniejsze w promieniowaniu rentgenowskim niż czarne wdowy, co potwierdza wcześniejsze wyniki badań naukowych. Zespół jako pierwszy wykazał ogólny związek między jasnością promieniowania rentgenowskiego a masą gwiazd towarzyszących pulsarom, przy czym pulsary wytwarzające więcej promieni rentgenowskich są łączone z masywniejszymi towarzyszami. Daje to wyraźny dowód na to, że masa towarzysza pulsarów tego typu wpływa na dawkę promieniowania rentgenowskiego otrzymywaną przez gwiazdę.
Uważa się, że promieniowanie rentgenowskie wykryte przez Chandrę powstaje głównie wtedy, gdy wiatry cząstek wypływających z pulsarów zderzają się z wiatrami materii wiejącej z gwiazd towarzyszących i wytwarzają fale uderzeniowe.
Pulsary pająka są zwykle oddalone od swoich towarzyszy o zaledwie od 1 do 14 odległości między Ziemią a Księżycem. Tak niewielka odległość sprawia, że energetyczne cząstki z pulsarów skutecznie niszczą towarzyszące im gwiazdy.
Odkrycie to jest zgodne z modelami teoretycznymi opracowanymi przez naukowców. Ponieważ masywniejsze gwiazdy wytwarzają gęstszy wiatr cząstek, gdy ich wiatr zderza się z cząsteczkami pulsara, następuje silniejszy wstrząs, powodujący wytwarzanie jaśniejszych promieni rentgenowskich.
Źródło: 1