Kai žvaigždė baigia eksploatuoti savo branduolinį kurą gyvenimo pabaigos pabaigoje, ji patiria gravitacinį griūtį ir užmuša išorinius sluoksnius. Dėl to įvyksta puikus sprogimas, žinomas kaip supernova, dėl kurio gali atsirasti juodoji skylė, pulsaras ar baltoji nykštukė. Nepaisant dešimtmečių stebėjimų ir tyrimų, vis dar daug mokslininkų nežino apie šį reiškinį.
Laimei, nuolatiniai stebėjimai ir patobulinti instrumentai lemia įvairius atradimus, kurie suteikia naujų įžvalgų. Pavyzdžiui, astronomų komanda kartu su Nacionaline radijo astronomijos observatorija (NRAO) ir NASA neseniai pastebėjo „patrankos sviedinio“ pulsorių, besitraukiantį nuo supernovos, kuri, kaip manoma, sukūrė. Šis radinys jau pateikia įžvalgos, kaip pulsarai gali pasiimti greitį iš supernovos.
„Pulsar“, kuris žymimas PSR J0002 + 6216 (J0002), yra maždaug 6500 šviesmečių nuo Žemės. Jį iš pradžių atrado 2017 m. Piliečių mokslininkai, dirbantys įgyvendinant projektą, pavadintą [email protected], kuris remiasi savanoriais analizuojant NASA Fermi gama spinduliuotės teleskopo (FGST) duomenis. Šis projektas iki šiol buvo atsakingas už 23 pulsarų atradimą.
Tačiau būtent šis atradimas buvo ypač reikšmingas. Nuo tada, kai jis buvo pirmą kartą aptiktas, Franko Schinzelio vadovaujama komanda iš Nacionalinės radijo astronomijos observatorijos (NRAO) vykdė tolesnius radijo stebėjimus, naudodamasi Karl G. Jansky labai dideliu masyvu (VLA) Naujojoje Meksikoje. Tai parodė, kad pulsaras turėjo sukrėstų dalelių uodegą ir magnetinę energiją, kuri už jo praėjo 13 šviesmečių.
Dar įdomiau buvo tai, kad ši uodega nukreipta į supernovos liekanos, esančios 53 šviesmečiais už jos, centrą (CTB 1). Ši uodega buvo greito pulsaro judesio per tarpžvaigždines dujas rezultatas. Tai sukėlė smūgio bangas, kurios sukuria magnetinę energiją ir greitina daleles. Kaip Shinzelis paaiškino naujausiame NASA pranešime spaudai:
„Dėl siauros, į strėlytę panašios uodegos ir nepaprasto matymo kampo galime šį pulsarą atsekti tiesiai į jo gimtinę. Tolesni šio objekto tyrimai padės mums geriau suprasti, kaip šie sprogimai gali „pajudinti“ neutronines žvaigždes tokiu dideliu greičiu “.
Remdamasi „Fermi“ duomenimis, komanda sugebėjo išmatuoti, kaip greitai ir kokia kryptimi pulsaras judėjo. Tai buvo padaryta naudojant metodą, vadinamą „pulsar timing“, kai judesiui sekti naudojami gama spindulių blykstės, atsirandantys kiekvienu pulsato pasukimu (J0002 atveju 8,7 karto per sekundę).
Remdamasi tuo komanda nustatė, kad J0002 važiavo maždaug 1125 km / s (700 mps) arba 4 milijonų km / h (2,5 milijono mph) greičiu. Anksčiau mokslininkai stebėjo pulsarius, važiuojančius dideliu greičiu, tačiau vidutiniu greičiu, kuris buvo maždaug penkis kartus lėtesnis - 240 km / s (150 mps). Kaip paaiškino Dale Frail (tyrinėtojas iš NRAO, kuris buvo atradimų komandos dalis):
„Supernovos liekanoje sprogimo liekanos iš pradžių išsiplėtė greičiau nei pulsaras. Tačiau šiukšles sulėtino susidūrimas su menka medžiaga tarpžvaigždinėje erdvėje, todėl pulsaras sugebėjo ją pasivyti ir aplenkti “.
Komanda taip pat nustatė, kad pulsaras galų gale būtų susitvarkęs su supernovos sukurtu besiplečiančiu apvalkalu. Iš pradžių besiplečiančios supernovos šiukšlės būtų išvežtos greičiau nei J0002, tačiau maždaug po 5000 tūkstančių metų apvalkalo sąveika su tarpžvaigždinėmis dujomis pamažu ją sulėtino. Iki 10 000 metų, ką dabar mato astronomai, pulsaras buvo gerai už korpuso.
Nors astronomai jau seniai žinojo, kad pulsarai gali greitai išpūsti juos sukuriančius supernovos sprogimus, jie neaišku, kaip tai atsitiks. Galimas paaiškinimas yra tas, kad nestabilumas griūvančioje žvaigždėje galėjo sukurti tankų, lėtai judantį materijos regioną, kuris pradėjo traukti neutroninę žvaigždę išilgai, palaipsniui pagreitindamas ją nuo sprogimo centro.
„Šis pulsaras juda pakankamai greitai, kad galų gale ištrūks iš mūsų Paukščių Tako galaktikos“, - sakė Frailis. „Pasiūlyta daugybė smūgių suteikimo mechanizmų. Tai, ką matome PSR J0002 + 6216, palaiko mintį, kad hidrodinaminiai supernovos sprogimo nestabilumai yra atsakingi už didelį šio pulso greitį “.
Žvelgiant į ateitį, komanda planuoja atlikti papildomus stebėjimus naudodama VLA, Nacionalinio mokslo fondo labai ilgą pradinį matricą (VLBA) ir NASA „Chandra“ rentgeno spindulių observatoriją. Šie tolesni veiksmai, tikimės, pateiks daugiau įkalčių apie tai, kaip šis pulsaras įgavo tokį greitį, kuris galėtų nuveikti ilgą kelią siekiant išspręsti kai kurias paslaptis, kurios vis dar gaubia supernovų sprogimus.
Šie rezultatai neseniai buvo pasidalyti Amerikos astronomijos draugijos 17-ajame Aukštosios energijos astrofizikos skyriaus (HEAD) susirinkime, kuris vyko kovo 17–21 dienomis Monterėjuje, Kalifornijoje. Jie taip pat yra tyrimo objektas, kuris peržiūrimas paskelbti naujausiame 2006 m. Numeryje Astrofizinių žurnalų laiškai.
