Czegoś takiego jeszcze nie widzieliśmy. Odkryto pulsary - pająki
Naukowcy z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Chińskiej Akademii Nauk (NAOC) wraz z międzynarodowymi partnerami zidentyfikowali układ podwójny pulsarów. To nowo odkryty system określany jako PSR J1953+1844 lub M71E, który może wypełnić sporą lukę w naszym pojmowaniu etapów ewolucji systemów pulsarów określanych mianem pająków.
Pulsar - pająk. Skąd taki przydomek?
Odkrycie zostało dokonane dzięki pięćsetmetrowemu radioteleskopowi sferycznemu (FAST), który od niedawna jest największym radioteleskopem na świecie i godnym następcą nieistniejącego już obiektu z Arecibo w Puerto Rico.
Przeczytaj także:
- Naukowcy odkryli demona. Tej niezwykłej cząstki szukali 67 lat
- Te obiekty były zagadką astronomii przez 100 lat. Czym są magnetary?
- Najmniejsze gwiazdy we Wszechświecie? Niektóre są szokująco małe
Skąd pajęcze określenie tego obiektu? Niektóre pulsary znajdują się w układach podwójnych krążąc wokół swoich gwiazd towarzyszących. Jeśli obie gwiazdy (bo pulsary to także gwiazdy) znajdują się blisko siebie, pulsar zaczyna przyciągać i pochłaniać materię swego towarzysza, by móc dalej wirować.
Z początku gwiazda towarzysząca pulsarowi jest masywna. Jednak w miarę jak pulsar odrywa od niej jej materię i ją pochłania obie gwiazdy zbliżają się do siebie i zaczynają krążyć wokół siebie z coraz większą prędkością.
Na skutek tego gwiezdna towarzyszka coraz bardziej traci swoją masę, co sprawia, że pulsar nie jest w stanie dalej jej pożerać. W konsekwencji zaczynają się odpychać. To prowadzi do spadku prędkości jego wirowania. Ten proces przypomina zachowanie samic pająków, które zjadają samce pająków po kopulacji. Astronomowie wykorzystali to zjawisko do nadania tym obiektom nazw po pająku czerwonogrzbietym i czarnej wdowie. Stąd właśnie obydwa te ciała niebieskie określane są mianem „pulsarów-pająków”.
Kosmiczna ewolucja od stadium pająka o czerwonym grzbiecie do czarnej wdowy trwa długo, nawet setki milionów lat. Do tej pory astronomom udawało się wykryć układy podwójne pulsarów w stanach czerwonego pająka i czarnej wdowy, ale nigdy nie zaobserwowali tych obiektów w stanie pośrednim. Jest tak ze względu na to, że przewidywany przez obliczenia okres orbitalny pośredniego pulsara byłby bardzo krótki, a odległość między dwiema gwiazdami byłaby niezwykle bliska, co stanowiło zrozumiałe wyzwanie podczas obserwacji.
FAST zaobserwował ewolucję pulsara po raz pierwszy
Tym razem jednak możliwość przebiegu ewolucji układu podwójnego z pulsarem została potwierdzona przez wspomniany radioteleskop FAST, który jest nie tylko największym, ale i najbardziej czułym urządzeniem tego typu na świecie. Faktycznie okazało się, że okres, w jakim obydwa ciała nawzajem się okrążają, jest bardzo krótki. Wynosi zaledwie 53 minuty. Opierając się na różnych wskazaniach podczas obserwacji naukowcy ustalili, że system znajduje się w stanie pośrednim na drodze od pająka czerwonogrzbietego do czarnej wdowy, co uzupełniło lukę w naszej teorii ewolucji pulsarów-pająków.
Jak powiedział jeden z autorów badania Jiang Peng:
Orbita układu podwójnego znajduje się niemal twarzą w twarz - taki układ jest niezwykle rzadki. FAST znalazł go w ogromnym morzu gwiazd, wykorzystując swoje niezwykle wysokie możliwości detekcji. Wypełniło to lukę w ewolucji systemów pulsarów pająków i odzwierciedla bezprecedensową czułość radioteleskopu FAST.
Zgadzają się z tym inni naukowcy, którzy na łamach czasopisma Nature określają wynik obserwacji jako „bardzo interesujący układ podwójny pulsarów, którego odkrycie obniżyło najniższą znaną nam wartość okresu orbitalnego w układu podwójnego pulsarów o około 30 proc., co wskazuje na nowy i nieznany proces w ewolucji pulsarów pająków”.
