Ta gwiazda neutronowa kręci się najszybciej w całym Wszechświecie. I non-stop wybucha
Astronomowie odkryli gwiazdę neutronową, która kręci się z prędkością 716 obrotów na sekundę. To sprawia, że jest to jeden z najszybciej wirujących obiektów we Wszechświecie. Ale to nie wszystko – jej powierzchnia jest również targana potężnymi wybuchami, porównywalnymi z detonacją bomb atomowych.
Droga Mleczna wciąż skrywa wiele tajemnic. Korzystając z rentgenowskiego teleskopu kosmicznego zamontowanego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) badacze z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego zdołali odkryć jeszcze jedną z nich.
Naukowcy odkryli mały, ale niezwykle masywny i szybko obracający się obiekt - gwiazdę neutronową, część układu podwójnego o nazwie 4U 1820-30. Gwiazda znajduje się w gwiazdozbiorze Strzelca w kierunku centrum naszej galaktyki.
Badaliśmy wybuchy termojądrowe z tego układu i odkryliśmy niezwykłe oscylacje, sugerujące, że gwiazda neutronowa obraca się wokół swojej osi centralnej z zadziwiającą prędkością 716 razy na sekundę
- mówi dr Gaurava K. Jaisawal, który jest częścią międzynarodowego zespołu badaczy stojącego za nowym odkryciem.
Odkrycie zostało opisane w artykule, który opublikowano właśnie w renomowanym czasopiśmie Astrohysical Journal.
Jeśli przyszłe obserwacje to potwierdzą, gwiazda neutronowa 4U 1820-30 będzie jednym z najszybciej wirujących obiektów, jakie kiedykolwiek zaobserwowano we wszechświecie, a dorównuje jej tylko inna gwiazda neutronowa o nazwie PSR J1748–2446.
Ekstremalna pod każdym względem
Gwiazda neutronowa jest ostatnim szczeblem ewolucji gwiazd i składa się z pozostałości dużej, masywnej gwiazdy, która eksplodowała jako supernowa. Odkryto ich kilka tysięcy i są one ekstremalne pod wieloma względami.
Są to najgęstsze obiekty, jakie można zaobserwować w kosmosie. Gwiazda neutronowa, o której mowa, ma zaledwie 12 km średnicy, ale masę 1,4 razy większą od masy Słońca. Oznacza to, że gdybyśmy nabrali łyżeczkę tej materii to ważyłaby ona 13,2 mln ton.
Nowoodkryta gwiazda znajduje się 26 tys. lat świetlnych od Ziemi. Dla porównania, odległość do najbliższej gwiazdy od Ziemi, Proxima Centauri, wynosi około 4,3 roku świetlnego. Oznacza to, że światło z Proxima Centauri potrzebuje 4,3 roku, aby dotrzeć do nas na Ziemię, podczas gdy światło z gwiazdy neutronowej podróżuje przez 26 000 lat, zanim będziemy mogli je zaobserwować na Ziemi.
Więcej o niezwykłych gwiazdach przeczytasz na Spider's Web:
Gwiazda neutronowa jest częścią rentgenowskiego układu podwójnego gwiazd. Jest to klasa gwiazd podwójnych charakteryzujących się silną emisją promieniowania rentgenowskiego. Taki układ składa się z dwóch gwiazd krążących wokół siebie.
Osobliwością układu 4U 1820-30 jest również to, że gwiazda towarzysząca jest białym karłem o rozmiarach zbliżonych do Ziemi. Wiadomo, że okrąża gwiazdę neutronową co 11 minut, co czyni go układem o najkrótszym znanym okresie orbitalnym.
Wybuch na powierzchni o sile bomby atomowej
Ze względu na silną grawitację gwiazda neutronowa odciąga materię od gwiazdy towarzyszącej. Gdy na jej powierzchni zgromadzi się wystarczająca ilość materiału, na gwieździe neutronowej następuje gwałtowny wybuch termojądrowy, podobny do wybuchu bomby atomowej.
Podczas tych rozbłysków gwiazda neutronowa staje się nawet 100 000 razy jaśniejsza od Słońca, uwalniając ogromną ilość energii. Mamy więc do czynienia z niezwykle ekstremalnymi zdarzeniami, a dzięki szczegółowym badaniom zyskujemy nowe spojrzenie na istniejące cykle życia układów podwójnych gwiazd i powstawanie pierwiastków we wszechświecie
– Jerome Chenevez, z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego, współautor badania.
Gwiazdę neutronową zaobserwowano za pomocą teleskopu rentgenowskiego NICER NASA, wyposażonego w technologię śledzenia gwiazd DTU Space i zamontowanego na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. System kamery śledzącej gwiazdy zapewnia, że instrument rentgenowski stale wskazuje właściwy kierunek i prawidłowo celuje w małe gwiazdy neutronowe daleko w Drodze Mlecznej.
Dzięki obserwacjom wykonanym za pomocą NICER w latach 2017–2021 naukowcy odkryli 15 termojądrowych rozbłysków rentgenowskich. To właśnie jeden z tych rozbłysków wykazał sygnaturę znaną jako "oscylacje termojądrowych rozbłysków", występujące z częstotliwością 716 Hz.
Te gwałtowne oscylacje odpowiadają częstotliwości obrotu samej gwiazdy neutronowej, co oznacza, że obraca się ona wokół własnej osi z rekordowo dużą częstotliwością 716 razy na sekundę.
Odkrycie to pozwala naukowcom badać granice fizyki i przybliża nas do zrozumienia, czym dokładnie są gwiazdy neutronowe. Ich niezwykłe właściwości – od gigantycznej gęstości, przez potężne pole magnetyczne, aż po ekstremalne prędkości obrotu – pozwalają astrofizykom testować teorie, które na Ziemi są niemal niemożliwe do sprawdzenia. Gwiazdy neutronowe to jedne z najciekawszych i najbardziej tajemniczych obiektów we wszechświecie, a odkrycie 4U 1820-30 otwiera nowe możliwości badawcze.
