Pulsari su ono što ostaje kada masivna zvijezda doživi gravitacijski kolaps i eksplodira u supernovi. Ovi ostaci (također poznati kao neutronske zvijezde) izuzetno su gusti, s nekoliko Zemljinih masa naguranih u prostor veličine male zemlje. Također imaju snažna magnetska polja, zbog čega se brzo rotiraju i emitiraju snažne snopove gama zraka ili x-zraka – što im daje izgled svjetionika.
U nekim slučajevima, pulsari se vrte posebno brzo, te im je potrebno samo milisekunde da dovrše jednu rotaciju. Ovi 'pulsari milisekunde' ostaju izvor misterija za astronome. I nakon praćenja prethodnih opažanja, istraživači su koristili Niskofrekventni niz (LOFAR) radioteleskop u Nizozemskoj identificirao je pulsar (PSR J0952?0607) koji se okreće više od 42.000 puta u minuti, što ga čini drugim najbržim pulsarom ikada otkrivenim.
Studija koja opisuje njihove nalaze pod naslovom “ LOFAR Otkriće najbrže vrtećeg milisekundnog pulsara u galaktičkom polju “, nedavno se pojavio uThe Astrophysical Journal Letters. Predvođen dr. Ceesom Bassom, astrofizičarem sa Sveučilišta u Utrechtu i Nizozemski institut za radioastronomiju (ASTRON), tim je proveo naknadna opažanja PSR J0952?0607, milisekundnog pulsara koji se nalazi 3.200 do 5.700 svjetlosnih godina od nas.
Pogled na cijelo nebo u svjetlu gama zraka napravljen s Fermi svemirskim teleskopom gama zraka. Zasluge: NASA/DOE/Međunarodni LAT tim
Ova studija bila je dio tekuće LOFAR istraživanja izvora energije koje je izvorno identificirala NASA Fermi svemirski teleskop gama zraka . Svrha ovog istraživanja bila je razlikovati izvore gama zraka koje je Fermi detektirao, a koje su mogle uzrokovati neutronske zvijezde, pulsari, supernove ili područja oko crnih rupa. Kako je Elizabeth Ferrara, članica istraživačkog tima u NASA-inom svemirskom centru Goddard, objasnila u NASA-ino priopćenje za javnost :
“Otprilike trećina izvora gama zraka koje je pronašao Fermi nije otkrivena na drugim valnim duljinama. Mnogi od tih nepovezanih izvora mogu biti pulsari, ali često nam je potrebno praćenje od strane radio zvjezdarnica kako bismo otkrili impulse i dokazali to. Postoji prava sinergija na krajnjim krajevima elektromagnetskog spektra u potrazi za njima.”
Njihova naknadna opažanja pokazala su da je ovaj određeni izvor pulsar koji se vrti brzinom od 707 okretaja (Hz) u sekundi, što radi do 42.000 okretaja u minuti. To ga čini, po definiciji, milisekundnim pulsarom. Tim je također potvrdio da se radi o 1,4 Sunčeve mase i da je orbitira svakih 6,4 sata od strane prateće zvijezde koja je smanjena na manje od 0,05 Jupiterovih masa.
Prisutnost ovog laganog suputnika je daljnji pokazatelj kako je okretanje ovog pulsara postalo tako brzo. S vremenom bi se materija odvojila od zvijezde, postupno akreirajući na PSR J0952?0607. To ne samo da bi povećalo brzinu vrtnje, već bi i uvelike povećalo njegovu elektromagnetsku emisiju. Proces se nastavlja do danas, a zvijezda postaje sve manja kako pulsar postaje energičniji.
Umjetnički dojam pulsara koji sifonira materijal iz zvijezde pratilje. Zasluge: NASA
Zbog prirode ovog odnosa (koji se može opisati samo kao 'kanibalistički'), sustavi poput PSR J0952?0607 često se nazivaju 'crna udovica' ili 'crvenostrani' pulsari. Većina ovih sustava pronađena je praćenjem izvora identificiranih od strane Fermijeve misije, budući da je poznato da proces rezultira oslobađanjem znatne količine elektromagnetskog zračenja.
Osim otkrića ovog pulsara koji postavlja rekorde, otkriće LOFAR-a također bi moglo biti pokazatelj da u našem Svemiru postoji nova populacija ultrabrzih pulsara. Kao dr. Bassa objasnio :
“LOFAR je uhvatio impulse od J0952 na radio frekvencijama oko 135 MHz, što je oko 45 posto niže od najnižih frekvencija konvencionalnih radijskih pretraga. Otkrili smo da J0952 ima strm radio spektar, što znači da njegovi radio impulsi vrlo brzo nestaju na višim frekvencijama. Bio bi izazov pronaći ga bez LOFARA.”
Najbrže poznati pulsar koji se vrti, PSR J1748-2446ad, vrti se tek nešto brže od PSR J0952?0607 – dostižući brzinu od gotovo 43.000 okretaja u minuti (ili 716 okretaja u sekundi). No, neki teoretičari misle da bi se pulsari mogli vrtjeti i do 72.000 okretaja u minuti (gotovo dvostruko brže) prije nego što se raspadnu. Ovo ostaje teorija, budući da je pulsare koji se brzo vrte prilično teško otkriti.
Ali uz pomoć instrumenta kao što je LOFAR, to bi se moglo promijeniti. Na primjer, pokazalo se da i PSR J1748-2446ad i PSR J0952?0607 imaju strme spektre – slično kao radio galaksije i Aktivne galaktičke jezgre . Isto je bilo i za J1552+5437, još jednu milisekundnu pular koju je otkrio LOFAR i koja se vrti pri 25.000 o/min.
Kako je Ziggy Pleunis – doktorand na Sveučilištu McGill u Montrealu i koautor studije – pokazao, to bi mogao biti znak da pulsari koji se najbrže vrte samo čekaju da budu pronađeni.
'Sve je sve više dokaza da pulsari koji se najbrže vrte imaju najstrmiji spektar', rekao je . “Budući da su LOFAR pretrage osjetljivije na ove radio pulsare strmog spektra, možemo otkriti da čak i brži pulsari postoje i da su promašeni istraživanjima na višim frekvencijama.”
Kao i kod mnogih drugih područja astronomskih istraživanja, poboljšanja u instrumentaciji i metodologiji omogućuju nova i uzbudljiva otkrića. Kao što se i očekivalo, neke od stvari koje pronalazimo tjeraju astronome da preispitaju više od nekoliko prijašnjih pretpostavki o prirodi i granicama određenih fenomena.
Svakako uživajte u ovom NASA-inom videu koji objašnjava pulsare 'crne udovice' i tekuću potragu za njihovim pronalaženjem:
Daljnje čitanje: NASA , Astrophysical Journal Letters