Kada zvijezda iscrpi svoje nuklearno gorivo pred kraj vijeka trajanja, ona podliježe gravitacijskom kolapsu i propušta svoje vanjske slojeve. To rezultira veličanstvenom eksplozijom poznatom kao supernova, koja može dovesti do stvaranja crne rupe, pulsara ili bijelog patuljaka. Unatoč desetljećima promatranja i istraživanja, još uvijek mnogi znanstvenici ne znaju o tim pojavama.
Srećom, stalna zapažanja i poboljšani instrumenti vode do svih vrsta otkrića koja pružaju šanse za nove spoznaje. Na primjer, tim astronoma s Nacionalnog opservatorija za radio astronomiju (NRAO) i NASA nedavno su promatrali pulsar iz topa kako odlazi od supernove za koju se vjeruje da ga je stvorio. Taj nalaz već daje uvid u to kako pulsari mogu pokupiti brzinu od supernove.
Pulsar koji je označen kao PSR J0002 + 6216 (J0002) nalazi se na oko 6.500 svjetlosnih godina od Zemlje. Prvotno su ga otkrili 2017. godine građani znanstvenici koji su radili na projektu koji se zove [zaštićen e-poštom], a koji se oslanja na volontere za analizu podataka s NASA Fermi Gamma-ray svemirskog teleskopa (FGST). Ovaj je projekt odgovoran za otkriće 23 pulsara do sada.
Međutim, to je posebno otkriće bilo posebno važno. Otkako je prvi put otkriven, tim pod vodstvom Frank Schinzela iz Nacionalne radio-astronomske opservatorije (NRAO) proveo je daljnja radio-praćenja koristeći Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) u Novom Meksiku. Oni su pokazali da pulsar ima rep šokiranih čestica i magnetsku energiju koja je produžila 13 svjetlosnih godina iza njega.
Još je zanimljivija činjenica da je ovaj rep usmjeren prema središtu ostatka supernove smještenom 53 svjetlosne godine iza njega (CTB 1). Taj je rep bio rezultat pulserovog brzog kretanja kroz međuzvjezdani plin, što je rezultiralo udarnim valovima koji stvaraju magnetsku energiju i ubrzanim česticama. Kao što je Shinzel objasnio u nedavnom priopćenju za NASA:
„Zahvaljujući uskom repu sličnom pikadu i slučajnom kutu gledanja, ovaj pulsar možemo pratiti ravno do njegovog rodnog mjesta. Daljnja studija ovog predmeta pomoći će nam da bolje razumijemo koliko su ove eksplozije u stanju „poticati“ neutronske zvijezde do tako velike brzine. “
Oslanjajući se na Fermijeve podatke, tim je uspio izmjeriti koliko brzo i u kojem smjeru se kreće pulsar. To je postignuto tehnikom poznatom kao "pulsar timing", gdje se za praćenje kretanja koriste gama-bljeskovi koji se javljaju pri svakom okretanju pulsara (u slučaju J0002, 8,7 puta u sekundi).
Iz toga je tim utvrdio da J0002 putuje brzinom od oko 1125 km / s (700 mps) ili 4 milijuna km / h (2,5 milijuna mph). U prošlosti su znanstvenici promatrali pulsere koji putuju velikom brzinom, ali prosječnom brzinom koja je bila oko pet puta sporija - 240 km / s (150 mps). Kao što je objasnio Dale Frail (istraživač iz NRAO-a koji je bio dio tima otkrića):
"Eksplozijske krhotine u ostatku supernove izvorno su se širile brže od pulsova kretanja. Međutim, krhotine je usporio njegov susret sa gustim materijalom u međuzvjezdanom prostoru, pa je pulsar uspio uhvatiti ga i prestići ga. "
Tim je također utvrdio da bi pulsar na kraju dospio u rastuću ljusku koju je stvorila supernova. U početku bi se krhotine supernove raširile prema van brže od J0002, ali nakon otprilike 5000 tisuća godina, interakcija školjke s međuzvjezdanim plinom postupno ga je usporavala. Do 10.000 godina, što astronomi sada vide, pulsar je bio prilično izvan ljuske.
Iako su astronomi odavno znali da pulsari mogu brzo udariti od eksplozije supernove koja ih stvara, još uvijek nije jasno kako će se to dogoditi. Moguće objašnjenje je da bi nestabilnosti u zvijezdi koja se urušava mogle stvoriti gusto, sporo kretanje materije koja je počela povlačiti neutronsku zvijezdu, postupno je ubrzavajući dalje od središta eksplozije.
"Ovaj pulsar kreće se dovoljno brzo da bi na kraju mogao pobjeći iz naše Galaksije Mliječnog Puta", rekao je Frail. "Predloženi su brojni mehanizmi za izradu udaraca. Ono što vidimo u PSR J0002 + 6216 podržava ideju da su hidrodinamičke nestabilnosti u eksploziji supernove odgovorne za veliku brzinu ovog pulsara. "
Gledajući unaprijed, tim planira provesti dodatna promatranja pomoću VLA-e, vrlo dugog osnovnog niza Nacionalne zaklade za znanost (VLBA) i NASA-inog rendgenskog opservatorija Chandra. Nadamo se da će ova daljnja praćenja pružiti više tragova o tome kako je ovaj pulsar pokupio toliku brzinu, što bi moglo učiniti dug put do rješavanja neke misterije koja još uvijek okružuje eksplozije supernova.
Ti su rezultati nedavno podijeljeni na 17. sastanku Visoke energetske astrofizičke divizije (HEAD) Američkog astronomskog društva, koji je održan od 17. do 21. ožujka u Montereyu u Kaliforniji. Oni su također predmet studije koja se preispituje radi objave u najnovijem broju časopisa Astrofizički časopis Pisma.
