Pulsaro kelias per maždaug 2,5 milijono metų. Atvaizdo kreditas: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Padidinti
Greita greičio viršijanti neutronų žvaigždė kažkaip gavo galingą „smūgį“, kuris ją visiškai išstumia iš mūsų Paukščių Tako galaktikos į šaltą tarpgalaktinės erdvės platumą. Jos atradimas suglumino astronomus, kurie pasinaudojo Nacionalinio mokslo fondo radijo teleskopu „Very Long Baseline Array“ (VLBA), kad tiesiogiai matuojant greičiausią vis dar pasiektą neutronų žvaigždės greitį.
Neutroninė žvaigždė yra didžiulės žvaigždės, gimusios Cygnus žvaigždyne, kuris sprogo maždaug prieš dvejus su puse milijono metų, įvykus titaniniam sprogimui, vadinamam supernova, liekana. Itin tikslūs VLBA atstumo ir judesio matavimai rodo, kad einant neišvengiamai teks palikti mūsų galaktiką.
„Mes žinome, kad supernovos sprogimai gali suteikti smūgį susidariusiai neutroninei žvaigždei, tačiau milžiniškas šio objekto greitis stumia mūsų dabartinio supratimo ribas“, - sakė Shami Chatterjee iš Nacionalinės radijo astronomijos observatorijos (NRAO) ir Harvardo-Smithsoniano. Astrofizikos centras. „Šį atradimą labai sunku paaiškinti naujausiems supernovos branduolio griūties modeliams“, - pridūrė jis.
Chatterjee ir jo kolegos pasinaudojo VLBA, norėdami ištirti pulsarą B1508 + 55, esantį maždaug 7700 šviesmečių atstumu nuo Žemės. Su ultragarso radijo „vizija“ visame žemyne esančiame VLBA, jie sugebėjo tiksliai išmatuoti ir atstumą, ir pulso greitį - besisukančią neutroninę žvaigždę, skleidžiančią galingus radijo bangų pluoštus. Nubrėždamas jo judėjimą atgal, tai nukreipė dėmesį į gimimo vietą tarp milžiniškų žvaigždžių grupių Cygnus žvaigždyne - žvaigždės, tokios masyvios, kad neišvengiamai sprogo kaip supernovos.
„Tai yra pirmasis tiesioginis neutroninės žvaigždės greičio, viršijančio 1 000 kilometrų per sekundę, matavimas“, - teigė NRAO astronomas Walteris Briskenas. „Ankstesni neutronų žvaigždės greičio įvertinimai buvo pagrįsti spėlionėmis apie atstumą. Naudodami šį prietaisą, mes galime tiksliai ir tiesiogiai išmatuoti atstumą, todėl galime išmatuoti greitį tiesiogiai “, - sakė Briskenas. VLBA matavimai rodo, kad pulsaras juda beveik 1100 kilometrų (daugiau nei 670 mylių) per sekundę greičiu - tai yra maždaug 150 kartų greičiau nei orbitoje esančiu kosminiu šautuvu. Tokiu greičiu jis galėtų nuvažiuoti iš Londono į Niujorką per penkias sekundes.
Norėdami išmatuoti pulsaro atstumą, astronomai turėjo aptikti „voblerį“ jo padėtyje, kurį sukėlė Žemės judėjimas aplink Saulę. Tas „bangavimas“ buvo maždaug beisbolo lazda ilgio, žiūrint iš Mėnulio. Tuomet, nustatydami atstumą, mokslininkai galėjo apskaičiuoti pulsavo greitį, išmatuodami jo judėjimą per dangų.
„Judesys, kurį matavome su VLBA, buvo maždaug lygus namų bėgiojimo stebėjimui Bostono„ Fenway “parke iš sėdynės Mėnulyje“, - aiškino Chatterjee. „Tačiau pulsaras užtruko beveik 22 mėnesius, kad parodytų tą akivaizdų judesį. VLBA yra geriausias įmanomas teleskopas tokiems mažiems matomiems judesiams sekti. “
Manoma, kad žvaigždės gimimo vieta tarp milžiniškų žvaigždžių Cygnus žvaigždyne yra Paukščių Tako, spiralinės galaktikos, plokštumoje. Nauji VLBA stebėjimai rodo, kad neutroninė žvaigždė dabar yra nukreipta toliau nuo Paukščių Tako plokštumos tokiu greičiu, kad galėtų visiškai išstoti iš Galaktikos. Po supernovos sprogimo beveik prieš pusantro milijono metų pulsaras persikėlė per maždaug trečdalį naktinio dangaus, žiūrint iš Žemės.
„Jau kurį laiką manėme, kad supernovų sprogimai gali suteikti smūgį susidariusiai neutronų žvaigždei, tačiau naujausi šio proceso kompiuteriniai modeliai niekur nepadarė greičio, palyginti su tuo, ką matome šiame objekte“, - teigė Chatterjee. „Tai reiškia, kad modeliai turi būti patikrinti ir galbūt pataisyti atsižvelgiant į mūsų pastebėjimus“, - sakė jis.
„Taip pat yra keletas kitų procesų, galinčių padidinti greitį, kurį sukuria supernovos smūgis, tačiau mes turėsime nuodugniau ištirti, kad padarytume tvirtas išvadas“, - sakė Wouter Vlemmings iš Jodrell Bank observatorijos JK ir Kornelio universitetas JAV
B1508 + 55 stebėjimai buvo didesnio projekto dalis, skirta VLBA išmatuoti daugelio pulsatorių atstumus ir judesius. „Tai yra pirmasis šio ilgalaikio projekto rezultatas ir yra labai įdomu, kad kažkas tokio įspūdingo pasirodys taip anksti“, - sakė Briskenas. VLBA stebėjimai buvo atlikti radijo dažniais nuo 1,4 iki 1,7 GigaHertz.
Chatterjee, Vlemmingsas ir Briskenas dirbo kartu su Josephu Lazio iš Karinių jūrų laivybos tyrimų laboratorijos, James Cordes iš Kornelio universiteto, Miller Goss iš NRAO, Stephenu Thorsettu iš Kalifornijos universiteto, Santa Cruz, Edward Fomalont iš NRAO, Andrew Lyne ir Michaelu Krameriu, abu iš „Jodrell Bank“ observatorija. Savo išvadas mokslininkai pristatė rugsėjo 1 d. Leidinyje „Astrophysical Journal Letters“.
VLBA yra dešimties radijo teleskopo antenų, kurių kiekvienos indas yra 25 metrų (82 pėdų) skersmens ir sveria 240 tonų, sistema. Nuo Mauna Kea Didžiojoje Havajų saloje iki Šv. Croix JAV Mergelių salose, VLBA nutolusi daugiau nei 5000 mylių, suteikdama astronomams aiškiausią bet kurio teleskopo Žemėje ar kosmose vaizdą.
Nacionalinė radijo astronomijos observatorija yra Nacionalinio mokslo fondo įstaiga, veikianti pagal asocijuotų universitetų, Inc susitarimą.
Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centras (CfA), kurio būstinė yra Kembridže, Masačusetso valstijoje, yra bendras Smitsono Astrofizikos observatorijos ir Harvardo koledžo observatorijos bendradarbiavimas. CfA mokslininkai, suskirstyti į septynis tyrimų skyrius, tiria visatos kilmę, evoliuciją ir galutinį likimą.
Originalus šaltinis: CfA naujienų leidinys
