Dzięki archiwum danych z Green Bank Telescope (GBT) astronomowie byli w stanie scharakteryzować i zrozumieć astrofizykę egzotycznych pulsarów w gromadzie kulistej Terzan 5.
W centrum naszej Galaktyki, w konstelacji Strzelca, astronomowie odkryli 10 monstrualnych gwiazd neutronowych. Te konkretne gwiazdy, zwane pulsarami, znajdują się razem w gromadzie kulistej Terzan 5 – zatłoczonym domu setek tysięcy różnych typów gwiazd. Pulsary są miliony (a nawet miliardy) razy gęstsze niż inne gwiazdy i szybko wirują, emitując jasne impulsy światła ze swoich silnych pól magnetycznych, co czyni je swego rodzaju latarniami morskimi dla astronomów. W jednym z najbardziej zatłoczonych miejsc w naszej Drodze Mlecznej wiele pulsarów w Terzan 5 wyewoluowało w dziwaczne i ekscentryczne formy.
Astronomowie wiedzieli już, że w gromadzie Terzan 5 znajduje się 39 pulsarów. Dzięki pracy zespołowej teleskopu Green Bank Telescope w stanie Wirginia i południowoafrykańskiego obserwatorium astronomicznego MeerKAT Telescope odnaleziono dziesięć kolejnych.
Znalezienie nowych egzotycznych pulsarów jest ważne – ale naprawdę ekscytująca jest duża różnorodność takich dziwadeł w jednej gromadzie – powiedział Scott Ransom, naukowiec z National Radio Astronomy Observatory (NRAO), także w Green Bank w stanie Wirginia.
Teleskop MeerKAT był w stanie określić przybliżoną lokalizację każdego pulsara, śledząc i mierząc czas ich rotacji w zestawieniu z dwudziestoletnimi obserwacjami Terzan 5 wykonanymi przez GBT, które ujawniły dziwaczne szczegóły tych gwiazd. Bez archiwum GBT nie bylibyśmy w stanie scharakteryzować tych pulsarów i zrozumieć ich astrofizyki – dodał Ransom. Archiwalne dane z GBT pozwoliły astronomom określić położenie pulsarów na niebie, zmierzyć ich specyficzne ruchy i zobaczyć, jak ich orbity zmieniały się w czasie.
Astronomowie dostrzegli dwie prawdopodobne gwiazdy neutronowe, które zostały wciągnięte na swoje orbity jako układ podwójny. Spośród 3600 znanych pulsarów w Galaktyce tylko 20 zostało zidentyfikowanych jako podwójne gwiazdy neutronowe. Gdy pulsary łączą się w pary, przyciąganie grawitacyjne jednego do drugiego może powodować odbieranie mu materii i energii, powodując, że jeden z nich wiruje jeszcze szybciej, stając się pulsarem milisekundowym. Ta para może być rekordzistką, z nowym pretendentem do najszybciej wirującego pulsara w układzie podwójnym gwiazd neutronowych i najdłuższą orbitą tego rodzaju. Obecny rekordzista w kategorii najszybciej wirującego pulsara także znajduje się w gromadzie Terzan 5. Dopiero przyszłe obserwacje ujawnią prawdę.
Badacze zaobserwowali również trzy nowe rzadkie układy podwójne pulsarów typu „pająk” (oprócz pięciu znanych w gromadzie), zwane Czerwonymi Grzbietami lub Czarnymi Wdowami (w zależności od rodzaju gwiazd towarzyszących). Gwiazda towarzysząca wpada na orbitę pulsara-pająka, gdzie sieć plazmy wypełnia przestrzeń między nimi (spowodowana wypływem z gwiazdy towarzyszącej z powodu energii pulsara), powoli rozpuszczając towarzysza z biegiem czasu.
Odkrycie tych dziwnych pulsarów pozwala naukowcom lepiej zrozumieć gromady kuliste i gwiazdy neutronowe, a nawet przetestować ogólną teorię względności Einsteina, a także poszerzyć wiedzę na temat kategorii pulsarów. Zespół planuje znaleźć jeszcze więcej omawianych obiektów w gromadzie Terzan 5 – przy wsparciu wolontariuszy. Naukowcy-amatorzy mogą pomóc w Einstein@Home. Projekt ten, prowadzony przez naukowców z Instytutu Alberta Einsteina (Albert Eintstein Instutute –AEI), odkrył już ponad 90 nowych gwiazd neutronowych.
Wyniki badań zostały opublikowane w „Astronomy & Astrophysics”.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Telescope Tag-Team Discovers Galactic Cluster’s Bizarre Secrets
- Discovery and timing of ten new millisecond pulsars in the globular cluster Terzan 5
Źródło: NRAO
Na ilustracji: Terzan 5, znajdująca się w gwiazdozbiorze Strzelca, to zatłoczona gromada kulista, w której znajdują się setki tysięcy gwiazd. Źródło: US NSF, AUI, NSF NRAO, S. Dagnello
