HESS vaizdas dvejetainėje poroje PSR B-1259-63 / SS 2883. Vaizdo kreditas: HESS. Spustelėkite norėdami padidinti.
Dvejetainė pora PSR B-1259-63 / SS 2883 yra maždaug 5000 šviesmečių atstumu bendrojo pietinio pusrutulio žvaigždyno Krukso (Pietinis kryžius) kryptimi. Duetą sudaro „pulsar“ (PSR B-1259) ir masyvus mėlynasis milžinas (SS 2883), užfiksuotas plačiai besisukančiame šokyje, kuris kartoja žingsnius kas 3.4 metus. Masyvesnės pirminės impulso orbita yra tokia ekscentriška, kad pora artimiausiu keliu eina 100 milijonų kilometrų atstumu ir toliausiame taške jie skiria maždaug dešimt kartų. Artimiausio artėjimo metu signalai iš pulsaro smarkiai nukrenta, nes jį užtemdo didžiulis mėlynasis milžinas.
Stebėtojai, besinaudojantys 12,5 metrų aukščio energijos stereoskopine sistema (HESS), užfiksavo poros šokį bemiegėmis naktimis nuo 2004 m. Vasario iki balandžio mėn. Ir nustatė laiką, kol pulsaras artėjo ir atsitraukė nuo artimiausio dueto taško. Astronomai nustatė, kad radijo bangos iš pulsaro atitiko ypač aukštą gama spinduliuotę, sklindančią iš šio regiono.
Pasak Felikso Aharoniano iš Maxo Planko branduolinės fizikos instituto, Heidelberge, Vokietija, ši dvejetainė sistema „leidžia internete žiūrėti“ ypač sudėtingus MHD (magnetohidrodinaminius) procesus, susijusius su ultrarelativistinio pulsaraus vėjo, taip pat dalelių, sukūrimu ir nutraukimu. pagreitis relativistinėmis smūgio bangomis, tiriant sistemos didelės energijos gama spinduliuotės spektrines ir laiko savybes. Šiuo atžvilgiu dvejetainė sistema PSR B1259-63 yra unikali laboratorija, tirianti pulsacinių vėjų fiziką. “
Pirmą kartą pulsaras buvo aptiktas astronomų komandos 1992 m., Naudojant „Parkes“ radijo teleskopą Australijoje. Jo magnetinė srovė 20 kartų per sekundę nukreipta į Žemę. Be radijo spinduliuotės, pulsaras visoje savo orbitoje skleidžia rentgeno spindulius - įvairiais energijos lygiais. Manoma, kad šie rentgeno spinduliai yra radiacijos, atsirandančios, kai pulsaro magnetinis laukas sąveikauja su dujomis, kurias išskiria mėlynasis milžinas, rezultatas.
Mėlynasis milžinas SS 2883 pirmą kartą buvo atrastas kaip „pulsar“ kompanionas 1992 m. Jis yra dešimt kartų didesnis už Saulės masę, tačiau turi aukštą temperatūrą ir greitai degantį sintezės variklį. Jis sukasi labai greitai ir sporadiškai išstumia medžiagą iš savo pusiaujo. Kaip rašoma dokumente „Dvejetainio pulsavo PSR B-1259-63… su H.E.S.S. atradimas“, „Esi žvaigždėmis, žinoma, kad nėra izotropinių žvaigždžių vėjų, sudarančių pusiaujo diską su padidintu masės nutekėjimu“.
Toliau rašoma, kad „laiko matavimai rodo, kad diskas yra pasviręs orbitos plokštumos atžvilgiu ...“. Dėl tokio orbitos polinkio „pulsaras“ du kartus kerta diską šalia periastrono “. Būtent tokiose sankryžose viskas iš tiesų pasidaro sogu, kai pulsaro magnetinis laukas pradeda sąveikauti su įkrautomis dalelėmis žvaigždžių išstūmimo atvirkštinio smūgio srityje.
Dėl šios priežasties sakoma, kad ši sistema yra „dvejetainis plerionas“, kai „žvaigždės palydovo teikiamas intensyvus fotono laukas ne tik atlieka svarbų vaidmenį aušinant relativistinius elektronus, bet ir yra puikus taikinys aukštų -energetiniai gama spinduliai, gaunami atvirkštiniu Komptono (IC) sklaida. “ Feliksas plečia šią mintį sakydamas, kad „pulsaras nėra izoliuotas, bet yra dvejetainėje sistemoje šalia galingos optinės žvaigždės. Šiuo atveju dėl sąveikos su žvaigždžių vėju esant dideliam dujų slėgiui pulsaro vėjas pasibaigia dvejetainėje sistemoje, kur magnetinis laukas yra gana didelis (apytiksliai 1 G, t. Y. Nuo 10 000 iki 100 000 kartų didesnis nei standartiniuose plerionuose). Be to, dėl optinės žvaigždės buvimo elektronai patiria didelius nuostolius, kai sąveikauja su žvaigždės šviesa. Dėl to elektronų veikimo laikas yra labai trumpas, 1 valanda ar mažiau. Didelės energijos gama spindulius gali generuoti ir elektronai (o galbūt ir protonai) sąveikaudami su tankiomis žvaigždžių disko dujomis (taip pat gana trumpą laiką!). “
Žvaigždžių sistema, būdama dvejetainis pokytis, rodo platų energijos signalą, pagrįstą pulsaro ekscentrine orbita, ir didelius apskrito židinio tankio pokyčius aplink SS 2883, su kuriuo ji sąveikauja. Netoli periastrono „šaltas“ pulsaro vėjas, sąveikaujantis su aplinkos plazma, pasibaigia sukuriant relativistinę smūgio bangą, kuri savo ruožtu pagreitina daleles iki ypač didelės energijos, 1 TeV ar daugiau. Šių dalelių šiluma tada „atšaldoma“, nes fotonai smogia greitai judančius elektronus ir pozitronus. Šis atvirkštinis Komptono išsklaidymo efektas išeikvoja energiją, laukiškai stiprindamas fotonų dažnius. Paprasčiau tariant, mažai energijos vartojančios „matomos šviesos“ fotonai yra padidinami iki daug aukštesnio energijos lygio - kai kurie pasiekia viršutinės gama spinduliuotės / apatinės kosminės spinduliuotės terra-elektronų voltų sritį.
Tuo tarpu, kai pulsaras tolsta nuo žvaigždinio pirminio, jis aptinka vis mažiau įkrautų dalelių, tuo tarpu nuo centrinės žvaigždės matomų šviesos fotonų tankis taip pat sumažėja. Tai įvykus, sumažėja fotonų išsibarstymas ir pradeda dominuoti sinchrotrono spinduliuotė. Dėl šios priežasties mažesni galios rentgeno spinduliai pradeda dominuoti sistemos energetiniame signate, nes pulsaras sulėtėja ir tolsta nuo žvaigždės.
Pagaliau pulsatorių orbitoje yra du periodai, kai ji kerta mėlynojo milžino žiedinio žvaigždės disko pusiaujo plokštumą. Šie pereinamieji taškai gali sukurti daugybę fotonų, elektronų, pozitronų ir net kai kuriuos protonus, turinčius energiją. Kai sukuriamos relativistiniu būdu pagreitintos dalelės, jos savo ruožtu sąveikauja su regionu, galinčiu neršti daugybe kitų dalelių, galinčių suskaidyti į didelės energijos fotonus ir kitas daleles.
Iš 2005 m. Birželio 13 d. Paskelbto dokumento „Iki šiol teorinis šios sudėtingos sistemos, apimančios pulsarų ir žvaigždžių vėjus, sąveikaujantis tarpusavyje, supratimas yra gana ribotas, nes trūksta suvaržančių pastebėjimų“. Bet dabar dėl IACTS (vaizduojančių atmosferos teleskopų), tokių kaip H.E.S.S., astronomai dabar gali išspręsti daugybę naujų artimojo taško aukštos energijos gama spindulių šaltinių iš kitų sistemų, tokių kaip PSR B-1259-63 / SS 2883.
Atrodo, kad PSR B-1259-63 / SS 2883 sistemoje astronomai - ir fizikai - pateikė savo pačios super didelės energijos dalelių greitintuvo versiją, kuri, laimei, yra gerai laikoma ir saugiu atstumu nuo Žemės.
Parašė Jeffas Barboras
