Przejdź do treści

Hubble odkrywa niewidziane wcześniej zjawiska wokół gwiazdy neutronowej

Niezwykła emisja promieniowania podczerwonego z pobliskiej gwiazdy neutronowej, wykryta przez HST, może wskazywać na nowe zjawiska, których nigdy wcześniej nie obserwowano. Jednym z możliwych wyjaśnień jest dysk pyłowy otaczający gwiazdę neutronową; inny jest taki, że z obiektu wydobywa się wiatr energetyczny oddziałujący z gazem w przestrzeni międzygwiezdnej, przez którą przebija się gwiazda neutronowa.

Chociaż gwiazdy neutronowe są powszechnie badane na falach radiowych i promieniach X, to badanie pokazuje, że można uzyskać nowe i interesujące informacje o tych obiektach badając je także w świetle podczerwonym.

Obserwacja przeprowadzona przez amerykańskich i tureckich naukowców mogła pomóc astronomom lepiej zrozumieć ewolucję gwiazd neutronowych – niesamowicie gęstych pozostałości po tym, jak masywna gwiazda wybuchnie jako supernowa. Gwiazdy neutronowe nazywane są także pulsarami, ponieważ ich bardzo szybka rotacja (zwykle ułamek sekundy, a w tym przypadku 11 sekund) powoduje emisję zmienną w czasie.

Ta konkretna gwiazda należy do grupy siedmiu pobliskich pulsarów rentgenowskich nazywanych „Wspaniałą Siódemką”, które są gorętsze, niż powinny, biorąc pod uwagę ich wiek i dostępny zapas energii dostarczanej przez utratę energii rotacji. Astronomowie obserwowali rozległy obszar emisji podczerwieni wokół owej gwiazdy neutronowej (RX J0806.4-4123). Całkowity rozmiar tej emisji rozciąga się na odległość ponad 200 jednostek astronomicznych od pulsara.

Jest to pierwsza gwiazda neutronowa, u której zaobserwowano wydłużony sygnał jedynie w emisji podczerwonej. Naukowcy sugerują dwie możliwości, które mogłyby wyjaśnić wydłużony sygnał podczerwieni widziany przez HST. Pierwszą jest dysk materii znajdujący się wokół pulsara – prawdopodobnie w większości pyłowy.

Jedna z teorii głosi, że może istnieć tzw. „opadający dysk” materii, która połączyła się wokół gwiazdy neutronowej po eksplozji supernowej. Dysk taki składałby się z materii pochodzącej od masywnej gwiazdy progenitora. Późniejsza interakcja z gwiazdą neutronową mogła rozgrzać pulsara i spowolnić jego rotację. Jeżeli opadający dysk po supernowej zostanie to potwierdzony, wynik może zmienić nasze ogólne rozumienie ewolucji gwiazd neutronowych.

Drugim możliwym wyjaśnieniem wydłużonej emisji promieniowania podczerwonego jest „mgławica pulsarowa”.

Do powstania mgławicy pulsarowej wymagane jest, aby gwiazda neutronowa wykazywała wiatr pulsarowy. Wiatr pulsarowy może być wytwarzany dzięki szybkiej rotacji gwiazdy neutronowej o silnym polu magnetycznym. Gdy gwiazda neutronowa przemieszcza się przez ośrodek międzygwiezdny szybciej, niż prędkość dźwięku, może powodować szok uderzeniowy, w którym ośrodek międzygwiezdny oddziałuje z wiatrem pulsarowym. Cząsteczki z szoku emitowałyby wówczas promieniowanie synchrotronowe, powodując wydłużony sygnał podczerwieni, który widzimy. Zazwyczaj mgławice pulsarowe widziane są w promieniach rentgenowskich.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej: 
Hubble Uncovers Never Before Seen Features Around a Neutron Star

Źródło: hubblesite

Na zdjęciu: Wizja artystyczna dysku wokół gwiazdy neutronowej RX J0806.4-4123. Źródło: NASA, ESA, and N. Tr’Ehnl (Pennsylvania State University)