Apabila bintang menghabiskan bahan bakar nuklearnya menjelang akhir jangka hayatnya, ia mengalami keruntuhan graviti dan menumpahkan lapisan luarnya. Ini mengakibatkan letupan luar biasa yang dikenali sebagai supernova, yang boleh menyebabkan penciptaan lubang hitam, pulsar atau kerdil putih. Walaupun terdapat beberapa dekad pemerhatian dan penyelidikan, masih banyak saintis yang tidak mengetahui mengenai fenomena ini.
Nasib baik, pemerhatian berterusan dan instrumen yang diperbaiki membawa kepada semua jenis penemuan yang menawarkan peluang untuk mendapatkan pandangan baru. Sebagai contoh, sepasukan ahli astronomi dengan Balai Cerap Astronomi Radio Nasional (NRAO) dan NASA baru-baru ini memerhatikan pulsar "bola meriam" yang melaju jauh dari supernova yang dipercayai telah membuatnya. Penemuan ini sudah memberikan gambaran tentang bagaimana pulsar dapat mengambil kelajuan dari supernova.
Pulsar, yang ditetapkan PSR J0002 + 6216 (J0002), terletak kira-kira 6,500 tahun cahaya dari Bumi. Ia pada awalnya ditemui pada tahun 2017 oleh saintis warganegara yang bekerja untuk sebuah projek yang disebut [dilindungi e-mel], yang bergantung pada sukarelawan untuk menganalisis data dari Teleskop Luar Angkasa (FGST) NASA Fermi Gamma-ray. Projek ini telah bertanggungjawab untuk menemui 23 pulsar setakat ini.
Walau bagaimanapun, penemuan ini sangat penting. Sejak pertama kali ditemui, sebuah pasukan yang diketuai oleh Frank Schinzel dari National Radio Astronomy Observatory (NRAO) melakukan pemerhatian radio susulan menggunakan Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) di New Mexico. Ini menunjukkan bahawa pulsar mempunyai ekor zarah terkejut dan tenaga magnet yang memanjang 13 tahun cahaya di belakangnya.
Lebih menarik lagi ialah hakikat bahawa ekor ini menunjuk ke arah pusat sisa supernova yang terletak 53 tahun cahaya di belakangnya (CTB 1). Ekor ini adalah hasil gerakan pantas pulsar melalui gas antarbintang, yang menghasilkan gelombang kejutan yang menghasilkan tenaga magnet dan zarah-zarah yang dipercepat setelahnya. Seperti yang dijelaskan Shinzel dalam siaran akhbar NASA baru-baru ini:
"Berkat ekor panah yang sempit dan sudut pandang yang baik, kita dapat mengesan pulsar ini terus ke tempat kelahirannya. Kajian lebih lanjut mengenai objek ini akan membantu kita memahami dengan lebih baik bagaimana letupan ini dapat 'menendang' bintang neutron dengan kelajuan tinggi. "
Dengan mengandalkan data Fermi, pasukan dapat mengukur seberapa cepat dan ke arah mana pulsar bergerak. Ini dicapai melalui teknik yang dikenal sebagai "timing pulsar", di mana kilatan sinar gamma yang terjadi pada setiap putaran pulsar (dalam kasus J0002, 8,7 kali sesaat) digunakan untuk melacak gerakan.
Dari ini, pasukan menentukan bahawa J0002 bergerak dengan kecepatan sekitar 1125 km / s (700 mps) atau 4 juta km / jam (2.5 juta mph). Pada masa lalu, saintis telah melihat pulsar bergerak dengan kelajuan tinggi, tetapi pada kecepatan rata-rata sekitar lima kali lebih lambat - 240 km / s (150 mps). Seperti yang dijelaskan oleh Dale Frail (seorang penyelidik dari NRAO yang merupakan sebahagian daripada pasukan penemuan):
“Serpihan letupan di sisa supernova pada asalnya berkembang lebih cepat daripada gerakan pulsar. Namun, puing-puing itu diperlahankan oleh pertemuannya dengan bahan renggang di ruang antarbintang, sehingga pulsar dapat mengejarnya dan menyalipnya. "
Pasukan itu juga memutuskan bahawa pulsar akhirnya akan mengejar cangkang yang berkembang yang dibuat oleh supernova. Pada mulanya, puing-puing supernova akan bergerak lebih cepat dari J0002, tetapi setelah kira-kira 5000 ribu tahun, interaksi shell dengan gas antar bintang secara perlahan-lahan melambatkannya. Menjelang 10,000 tahun, seperti yang dilihat para astronom sekarang, pulsar berada di luar cangkang.
Walaupun ahli astronomi telah lama mengetahui bahawa pulsar dapat memperoleh tendangan dengan cepat dari letupan supernova yang membuatnya, mereka masih belum jelas bagaimana hal itu berlaku. Penjelasan yang mungkin adalah bahawa ketidakstabilan pada bintang yang runtuh dapat menghasilkan kawasan jirim yang padat dan bergerak perlahan yang mulai menarik bintang neutron, dan secara beransur-ansur mempercepatnya dari pusat letupan.
"Pulsar ini bergerak cukup cepat sehingga akhirnya dapat melarikan diri dari Galaksi Bima Sakti kita," kata Frail. "Banyak mekanisme untuk menghasilkan tendangan telah diusulkan. Apa yang kita lihat di PSR J0002 + 6216 menyokong idea bahawa ketidakstabilan hidrodinamik dalam letupan supernova bertanggungjawab untuk halaju tinggi pulsar ini. "
Ke depan, pasukan merancang untuk melakukan pemerhatian tambahan menggunakan VLA, Array Sangat Panjang Baseline National Science Foundation (VLBA) dan Balai Cerap X-ray Chandra NASA. Tindak lanjut ini diharapkan dapat memberikan lebih banyak petunjuk tentang bagaimana pulsar ini mengambil begitu banyak kelajuan, yang dapat membantu menyelesaikan beberapa misteri yang masih mengelilingi ledakan supernova.
Keputusan ini baru-baru ini dikongsi dalam mesyuarat Bahagian Astrofizik Tenaga Tinggi ke-17 (KETUA) Persatuan Astronomi Amerika, yang diadakan dari 17 hingga 21 Mac di Monterey, California. Mereka juga merupakan subjek kajian yang sedang dikaji untuk diterbitkan dalam terbitan terbaru dari Surat Jurnal Astrofizik.
