Pulsar radio PSR B1259-63. Kredit gambar: ESA Klik untuk membesarkan
Ahli astronomi ESA telah menyaksikan sesuatu yang sangat luar biasa; pulsar menghempas cincin gas yang mengelilingi bintang pendamping. Bintang pendamping ini adalah beberapa kali lebih besar daripada Matahari kita sendiri, dan berputar dengan begitu pantas sehingga terus menerus memuntahkan bahan ke dalam cincin gas. Pulsar melalui cincin ini dua kali sepanjang orbit elips 3.4 tahunnya
Ahli astronomi telah menyaksikan peristiwa yang tidak pernah dilihat sebelumnya dalam pemerhatian oleh kapal angkasa XMM-Newton ESA - perlanggaran antara pulsar dan cincin gas di sekitar bintang jiran.
Laluan langka, yang membawa pulsar terjun ke dalam dan melalui cincin ini, menerangi langit dengan sinar gamma dan sinar-X.
Ini telah mengungkapkan wawasan baru yang luar biasa mengenai asal usul dan isi 'pulsar winds', yang telah lama menjadi misteri. Para saintis menyifatkan peristiwa itu sebagai versi semula jadi yang bertentangan dengan pelanggaran satelit Deep Impact yang terkenal dengan Comet Tempel 1.
Analisis akhir mereka didasarkan pada pemerhatian baru dari XMM-Newton dan banyak data yang diarkibkan yang akan membawa kepada pemahaman yang lebih baik mengenai apa yang mendorong 'pulsar nebula' yang terkenal, seperti kepiting berwarna dan Vela pulsar.
"Walaupun terdapat banyak pengamatan, fisika angin pulsar tetap menjadi teka-teki," kata pengarang utama Masha Chernyakova, dari Pusat Data Sains Integral, Versoix, Switzerland.
“Di sini kami memiliki kesempatan yang jarang untuk melihat angin pulsar berbenturan dengan angin bintang. Sama seperti menghancurkan sesuatu yang terbuka untuk melihat apa yang ada di dalamnya. "
Pulsar adalah inti berputar cepat dari bintang yang runtuh yang pernah sekitar 10 hingga 25 kali lebih besar daripada Matahari kita. Inti padat mengandungi kira-kira jisim solar yang dipadatkan dalam sfera sekitar 20 kilometer.
Pulsar dalam pemerhatian ini, yang disebut PSR B1259-63, adalah pulsar radio, yang bermaksud selalunya ia hanya memancarkan gelombang radio. Sistem binari terletak pada arah umum Palang Selatan kira-kira 5000 tahun cahaya.
Angin pulsar terdiri daripada bahan yang dilepaskan dari pulsar. Terdapat perdebatan yang sedang berlangsung mengenai betapa bertenaga angin dan apakah angin ini terdiri daripada proton atau elektron. Apa yang dijumpai oleh pasukan Chernyakova, walaupun mengejutkan, berkait rapat dengan pemerhatian baru-baru ini.
Pasukan itu memerhatikan PSR B1259-63 mengorbit bintang 'Be' bernama SS 2883, yang terang dan dapat dilihat oleh ahli astronomi amatur. Bintang 'Jadilah', dinamakan demikian kerana ciri spektrum tertentu, cenderung beberapa kali lebih besar daripada Matahari kita dan berputar pada kecepatan yang menakjubkan.
Mereka berputar dengan begitu pantas sehingga kawasan khatulistiwa mereka melonjak dan mereka menjadi sfera rata. Gas secara konsisten dikeluarkan dari bintang seperti itu dan masuk ke cincin khatulistiwa di sekitar bintang, dengan penampilan yang agak serupa dengan planet Saturnus dan cincinnya.
Pulsar jatuh ke gelang bintang Be dua kali selama orbit elips 3.4 tahun; tetapi terjun hanya beberapa bulan, sebelum dan sesudah 'periastron', titik ketika kedua-dua objek di orbit saling berdekatan. Pada masa terjunnya sinar-X dan sinar gamma dipancarkan, dan XMM-Newton mengesan sinar-X.
"Untuk sebahagian besar orbit 3.4 tahun, kedua sumbernya agak redup pada sinar-X dan tidak mungkin untuk mengenal pasti ciri-ciri pada angin pulsar," kata pengarang bersama Andrii Neronov. "Ketika kedua objek mendekat, bunga api mulai terbang."
Data XMM-Newton baru dikumpulkan hampir serentak dengan pemerhatian HESS. HESS, Sistem Tenaga Tinggi Stereoskopik, adalah teleskop sinar gamma berasaskan darat yang baru di Namibia.
Diumumkan tahun lalu, pemerhatian HESS membingungkan bahawa pancaran sinar gamma jatuh ke minimum pada periastron dan mempunyai dua maksimum, tepat sebelum dan sesudah periastron, kebalikan dari apa yang diharapkan para saintis.
Pemerhatian XMM-Newton menyokong pemerhatian HESS dengan menunjukkan bagaimana jumlah maksimum dihasilkan oleh terjun ganda ke cincin bintang Be. Dengan menggabungkan dua pemerhatian ini dengan pemerhatian radio dari peristiwa periastron terakhir, para saintis kini mempunyai gambaran lengkap mengenai sistem ini.
Mengesan kenaikan dan kejatuhan sinar-X dan sinar gamma hari demi hari ketika pulsar menggali cakera bintang Be, para saintis dapat menyimpulkan bahawa angin elektron pada tahap tenaga 10-100 MeV bertanggung jawab untuk X- yang diperhatikan. cahaya sinar. (1 MeV mewakili satu juta volt elektron.)
Walaupun 10-100 MeV bertenaga, ini kira-kira 1000 kali kurang daripada tahap tenaga yang dijangkakan 100 TeV. Yang lebih membingungkan adalah pancaran sinar gamma multi-TeV, yang, walaupun pastinya berasal dari elektron angin 10-100 TeV, nampaknya dihasilkan secara berbeza dengan cara yang difikirkan sebelumnya.
"Satu-satunya fakta yang jelas pada masa ini adalah sistem pulsar yang harus diperhatikan jika kita ingin memahami angin pulsar," kata Chernyakova.
"Tidak pernah kita melihat angin pulsar secara terperinci. Kami meneruskan model teori sekarang. Kami mempunyai penjelasan yang baik mengenai tingkah laku radio-to-TeV-gamma-ray sistem lucu ini, tetapi masih 'dalam pembinaan.' "
Sumber Asal: Portal ESA
