Kai masyvios žvaigždės pasiekia savo gyvenimo ciklo pabaigą, jos sprogsta didžiulėje supernovoje ir išmeta didžiąją dalį savo medžiagos. Liko „miliscons pulsar“ - ypač tanki, labai įmagnetinta neutronų žvaigždė, kuri greitai sukasi ir skleidžia elektromagnetinės spinduliuotės pluoštus. Galų gale šios žvaigždės praranda sukimosi energiją ir pradeda lėtėti, tačiau kompaniono pagalba jos vėl gali paspartėti.
Remiantis neseniai atliktu tyrimu, stebint ypač lėtą pulsarą, esantį kaimyninėje Andromedos galaktikoje (XB091D), tarptautinė mokslininkų komanda stebėjo šį retą įvykį. Jų tyrimo rezultatai parodė, kad šis pulsaras per pastaruosius milijoną metų spartėja, ir tai greičiausiai yra sugauto kompaniono, kuris nuo to laiko atstatė greitą sukimosi greitį, rezultatas.
Paprastai, kai pulsaras poruojasi su įprasta žvaigžde, rezultatas yra dvejetainė sistema, susidedanti iš pulsaro ir baltosios nykštukės. Tai įvyksta po to, kai pulsaras nuima išorinius žvaigždės sluoksnius, paversdamas jį balta nykštukė. Iš šio išorinio sluoksnio esanti medžiaga sudaro sukaupimo diską aplink pulsarą, kuris sukuria „karštąją vietą“, kuri ryškiai spinduliuoja rentgeno spindulių spektre ir kur temperatūra gali siekti milijonus laipsnių.
Komandai vadovavo Ivanas Zolotukhinas iš Sternbergo astronomijos instituto Lomonosovo Maskvos valstybiniame universitete (MSU), joje dalyvavo astronomai iš Tulūzos universiteto, Nacionalinio astrofizikos instituto (INAF) ir Smitsono astrofizikos observatorijos. Tyrimo rezultatai buvo paskelbti 2006 m Astrofizinis žurnalas pavadinimu „Lėčiausias besisukantis rentgeno spindulių pulsaras ekstragalaktiniame pasauliniame spiečiuje“.
Kaip jie teigia savo dokumente, aptikti šį pulsarą tapo įmanoma dėl duomenų, kuriuos 2000–2013 m. Rinko „XMM-Newton“ kosminė observatorija. Per tą laiką „XMM-Newton“ surinko informaciją apie maždaug 50 milijardų rentgeno fotonų, kuriuos Lomosovo MSU astronomai sujungė į atvirą internetinę duomenų bazę.
Ši duomenų bazė leido astronomams atidžiau pažvelgti į daugelį anksčiau atrastų objektų. Tai apima XB091D, sekundžių impulsą turintį pulsarą (dar vadinamą „antruoju pulsaru“), esantį vienoje iš seniausių rutulinių žvaigždžių spiečių Andromeda galaktikoje. Tačiau surasti rentgeno nuotraukas, kurios leistų apibūdinti XB091D, nebuvo lengva užduotis. Kaip MSU pranešime spaudai paaiškino Ivanas Zolotukhinas:
„XMM-Newton“ detektoriai kas penkias sekundes aptinka tik vieną fotoną iš šio pulsavo. Todėl pulsatorių paiešką tarp išsamių XMM-Newton duomenų galima palyginti su adatos paieškomis šieno kamino srityje. Tiesą sakant, šiam atradimui mes turėjome sukurti visiškai naujas matematines priemones, kurios leido mums ieškoti ir išgauti periodinį signalą. Teoriškai yra daug šio metodo taikymo būdų, įskaitant ir ne astronomijos sritis. “
Remdamasi iš viso 38 „XMM-Newton“ stebėjimais, grupė padarė išvadą, kad šis pulsaras (kuris tuo metu buvo vienintelis žinomas tokio tipo pulsaras už mūsų galaktikos ribų) yra ankstyviausiuose „atjauninimo“ etapuose. Trumpai tariant, jų pastebėjimai parodė, kad pulsaras pradėjo įsibėgėti mažiau nei prieš 1 milijoną metų. Ši išvada buvo pagrįsta tuo, kad XB091D yra lėčiausias iki šiol aptiktas rutulinių spiečių pulsatorius.
Neutronų žvaigždė įvykdo vieną apsisukimą per 1,2 sekundės, tai yra daugiau nei 10 kartų lėčiau nei ankstesnis rekordininkas. Remdamiesi stebimais duomenimis, jie taip pat sugebėjo apibūdinti aplink XB091D esančią aplinką. Pavyzdžiui, jie nustatė, kad pulsaras ir jo dvejetainė pora yra nepaprastai tankiu rutuliniu spiečiu (B091D) Andromedos galaktikoje - maždaug už 2,5 milijono šviesmečių.
Manoma, kad šiai grupei yra 12 milijardų metų ir joje yra milijonai senų, silpnų žvaigždžių. Tuo tarpu ji yra 0,8 saulės masės žvaigždė, o pačios dvejetainės sistemos sukimosi laikotarpis yra 30,5 valandos. Jų vertinimu, maždaug per 50 000 metų pulsaras pakankamai įsibėgės, kad vėl būtų sukimosi laikotarpis, matuojamas milisekundėmis - t.y. milisekundės pulsaras.
Įdomu tai, kad XB910D padėtis šiame didžiuliame labai didelio tankio žvaigždžių regione yra tai, kas leido užfiksuoti kompanioną maždaug prieš 1 milijoną metų ir pradėti „atjauninimo“ procesą. Kaip paaiškino Zolotukhin:
„Mūsų galaktikoje tokių lėtų rentgeno spinduliuotės impulsų nepastebėta 150 žinomų rutulinių grupių, nes jų branduoliai nėra dideli ir tankūs, kad sudarytų pakankamai dideles binarines žvaigždes. Tai rodo, kad B091D klasterio šerdis, turinti ypač tankią žvaigždžių kompoziciją XB091D, yra daug didesnė nei įprasto spiečio. Taigi mes susiduriame su dideliu ir gana retu objektu - su tankiu mažos galaktikos likučiu, kurį kadaise praryjo Andromeda galaktika. Žvaigždžių tankis čia, maždaug per 2,5 šviesmečio esančiame regione, yra apie 10 milijonų kartų didesnis nei Saulės apylinkėse. “
Šio tyrimo ir matematinių priemonių, kurias komanda sukūrė jai surasti, dėka astronomai artimiausiais metais greičiausiai galės dar kartą aplankyti daugelį anksčiau atrastų objektų. Šiuose didžiuliuose duomenų rinkiniuose gali būti daugybė retų astronominių įvykių pavyzdžių, kurie tik laukia, kol bus liudyti ir tinkamai apibūdinti.
Tolesnis skaitymas: Astrofizikos žurnalas, Lomonosovo Maskvos valstybinis universitetas
