Интересна промяна на свръх оборотен пулсар
Мисия: Fermi Gamma-ray Space Telescope

---

Увеличаване Това е художествена интерпретация на пулсара "J1023" преди да изчезне радиосигналът (горе) и след това (отдолу). Обикновено, мощния вятър от пулсара възпира потоците от газ идващи от придружителя му. Когато обаче потокът стане прекалено тежък, тогава той пада върху неутронната звезда и формира акреционен диск, който е източника на рентгеновите и гама лъчите, и който замъглява радио емисиите. Image Credit: NASA's Goddard Space Flight Center

В края на юни 2013 г., една бързо въртяща се неутронна звезда претърпява драматична промяна. Обичайният радиосигнал от пулсара изчезва, докато в същото време системата грейва петкратно повече в гама-лъчи. Подобно нещо никога не е наблюдавано до този момент.

Пулсарът е част от двойна система, която е известна като "AY Sextantis". Тя се намира на около 4400 светлинни години в съзвездието "Sextans". Неутронната звезда е 1,7 милисекунден пулсар наречен "PSR J1023 0038" или "J1023" за кратко, а другата звезда е джудже с маса около една пета от масата на Слънцето. Звездите се обикалят само за 4,8 часа, което означава че те са толкова близо една до друга, че пулсарът постепенно ще изпари своя спътник.

Неутронната звезда е резултат от колапса на масивна звезда, която е предизвикала взрив на свръхнова. Младите неутронни звезди се завъртат десетки пъти всяка секунда и генерират мощни регулярни емисии в спектрите на радио вълните, видимата светлина, рентгеновите лъчи и гама лъчите, които астрономите наблюдават като импулси. Те също генерират мощни изходящи потоци, или "ветрове" от високо-енергийни частици, движещи се със скорост близка до тази на светлината. Силата за всичко това идва от бързото въртене на свръхмощното магнитно поле на младите неутронни звезди или пулсари. С течение на времето, когато пулсарите се забавят, тези емисии избледняват.

Преди повече от 30 години, астрономите са открили друг тип пулсари - милисекундни, които се въртят изключително бързо - до 43 000 оборота в минута. Докато нормалните пулсари обикновено са самотни в космоса, повече от половината от милисекундните пулсари обитават бинарни системи, които предлагат обяснение за бързото им въртене.

Учените отдавна са заподозрели, че натрупването на маса от звездния компаньон всъщност е отговорния процес за бързото въртене на милисекундните пулсари. Най напред, неутронната звезда се ражда като нормална такава. След това, тя започва да смуче маса от своя спътник. На този етап, системата ще се квалифицира като рентгенова двойна съдържаща бавно въртяща се неутронна звезда, излъчваща рентгенови импулси, когато горещия газ пада върху нейната повърхност. Милиард години по-късно, когато потока от материята спре, системата ще бъде класифицирана като милисекунден пулсар излъчващ радио емисии, ускорен от бързо въртящото се магнитно поле.

За да изучат по-добре този процес, астрономита са наблюдавали редовно подходящата за това система на "J1023". Изненадващо са се натъкнали на нещо необичайно - обикновения радио сигнал изведнъж е изключен за сметка на гама емисиите, които нарастват неколкократно.

Няколко месеца преди това, астрономите са открили много по-далечна система, която превключва между радиоемисии и рентгенова светлина само в рамките на няколко седмици. Тя се намира в кълбовидния звезден куп "M28", отдалечен на около 19 000 светлинни години от нас. Пулсарът там е известен като "PSR J1824-2452I", който е претърпял рентгенов изблик през март и април 2013 година. Когато рентгеновото излъчване избледнява в началото на май, радио сигналът от пулсара отново се очертава.

Въпреки че, J1023 е достигнал много по-високи енергии и е значително по-близо до нас, двете бинарни системи са доста сходни. В J1023, звездите са достатъчно близки, за да позволят формирането на газов поток от нормалната звезда към пулсара. Бързото въртене на пулсара и интензивното магнитно поле са отговорни както за радио лъчите, така и за много мощен вятър. През времето през което радиолъчите се забелязват от Земята, вятърът възпира потока газ към неутронната звезда. Но идва един момент когато се натрупва достатъчна маса, която не може да се удържи от вятъра и тя изведнъж формира акреционен диск около неутронната звезда.

Там този газ се нагрява до милиони градуси и става източник на рентгенови лъчи. Следващата стъпка е, че вътрешния край на този диск бързо губи орбитална енергия и се спуска към повърхността на пулсара. Когато достигне височина от около 80 километра, тогава процесите които създават радио лъчите са изключени или, по-вероятно, замаскирани.

Структурата на вътрешния ръб на диска вероятно варира значително на тази височина. Част от материята там, под влиянието на магнитното поле дори се ускорява навън с почти скоростта на светлината, образувайки двойка струи от частици в две противоположни посоки - явление, което по-често се свързва с нарастващите черни дупки. Шоковите вълни в рамките и по периферията на тези струи, са най-вероятният източник на гама-лъчите открити от космическата обсерватория "Ферми".

Астрономите казват, че J1023 е първият пример за преходна, компактна, с ниска маса гама-лъчева двойна, когато някога са наблюдавали. Учените очакват, че системата ще служи като уникална лаборатория за разбирането на това как се формират и еволюират милисекундните пулсари.

До момента Ферми е увеличил броят на известните гама лъчеви пулсари с около 20 пъти и е удвоил броя на милисекундите пулсари в рамките на нашата галактика.

---

• НеутронниЗвезди

• 2276
• 0
• Jul 25, 2014

---

Коментар