Pulsar staza tijekom oko 2,5 milijuna godina. Kreditna slika: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Pritisnite za povećanje
Prebrza, superzgusna neutronska zvijezda nekako je dobila snažan „udarac“ koji ga potpuno izbacuje iz naše Galaksije Mliječnog Puta u hladno prostranstvo intergalaktičkog prostora. Njegovo otkriće zbunjujuće su astronomi koji su koristili radio teleskop Nacionalne zaklade za znanost vrlo dugački osnovni niz (VLBA) kako bi izravno izmjerili najbržu brzinu koja se još nalazi u neutronskoj zvijezdi.
Neutronska zvijezda ostatak je ogromne zvijezde rođene u sazviježđu Cygnus koja je eksplodirala prije dva i pol milijuna godina u titanskoj eksploziji poznatoj kao supernova. Ultra precizna mjerenja VLBA njegove udaljenosti i gibanja pokazuju da je na putu da neminovno napusti našu Galaksiju.
"Znamo da eksplozije supernove mogu udariti nastalu neutronsku zvijezdu, ali ogromna brzina ovog predmeta gura granice našeg trenutnog razumijevanja", rekao je Shami Chatterjee, iz Nacionalne opservatorije za radio astronomiju (NRAO) i Harvard-Smithsonian Centar za astrofiziku. "Ovo je otkriće vrlo teško objasniti najnovije modele kolapsa jezgre supernove", dodao je.
Chatterjee i njegovi kolege koristili su VLBA za proučavanje pulsara B1508 + 55, oko 7700 svjetlosnih godina od Zemlje. Pomoću ultrazvučnog radio-vizije čitavog VLBA na kontinentu uspjeli su precizno izmjeriti udaljenost i brzinu pulsara, okretna neutronska zvijezda koja emitira snažne zrake radio valova. Usmjeravanje kretanja unatrag ukazalo je na mjesto rođenja među skupinama divovskih zvijezda u zviježđu Cygnus - zvijezde toliko masivne da neizbježno eksplodiraju kao supernove.
"Ovo je prvo izravno mjerenje brzine neutronske zvijezde koja prelazi 1.000 kilometara u sekundi", rekao je Walter Brisken, astronom iz NRAO-a. „Većina ranijih procjena brzine neutronskih zvijezda ovisila je o poučenim nagađanjima o njihovim udaljenostima. Uz ovaj, imamo precizno, izravno mjerenje udaljenosti, tako da možemo izravno izmjeriti brzinu, “rekao je Brisken. VLBA mjerenja pokazuju kako se pulsar kreće brzinom od gotovo 1100 kilometara (više od 670 milja) u sekundi - oko 150 puta brže od orbite Space Space Shuttlea. S ovom brzinom, mogao bi putovati iz Londona do New Yorka za pet sekundi.
Da bi izmjerili pulsarsku udaljenost, astronomi su morali otkriti "titranje" u njegovom položaju uzrokovano kretanjem Zemlje oko Sunca. Ta "zamah" bila je otprilike dužina palice za bejzbol kako se vidi s Mjeseca. Zatim su, s utvrđenom udaljenošću, znanstvenici mogli izračunati pulsar brzinu mjereći njegovo kretanje po nebu.
"Pokret koji smo mjerili s VLBA bio je jednak gledanju kugle kako trči kuca u bostonskom Fenway parku sa sjedala na Mjesecu", objasnio je Chatterjee. "Međutim, pulsaru je trebalo gotovo 22 mjeseca da pokaže to toliko prividno kretanje. VLBA je najbolji mogući teleskop za praćenje tako sitnih prividnih pokreta. "
Pretpostavljeno rodno mjesto zvijezde među džinovskim zvijezdama u zviježđu Cygnus nalazi se unutar ravnine Mliječnog puta, spiralne galaksije. Nova promatranja VLBA pokazuju da je neutronska zvijezda sada usmjerena dalje od planeta Mliječnog Puta dovoljno brzine da je potpuno izbaci iz Galaksije. Od eksplozije supernove prije gotovo dva i pol milijuna godina, pulsar se kretao preko trećine noćnog neba što se vidi sa Zemlje.
"Mi već neko vrijeme mislimo da eksplozije supernove mogu udariti nastalu neutronsku zvijezdu, ali najnoviji računalni modeli ovog procesa nisu postigli brzinu nigdje blizu onoga što vidimo u ovom objektu", rekao je Chatterjee. "To znači da modele treba provjeriti i eventualno korigirati kako bi se uzela u obzir naša zapažanja", rekao je.
"Postoje i neki drugi procesi kojima možda možemo dodati brzinu proizvedenu udarcem supernove, ali morat ćemo detaljnije istražiti da bismo izvukli čvrste zaključke", rekao je Wouter Vlemmings iz Opservatorija Jodrell Bank u Velikoj Britaniji i Sveučilište Cornell u SAD-u
Promatranja B1508 + 55 bila su dio većeg projekta korištenja VLBA za mjerenje udaljenosti i pomicanja brojnih pulsara. "Ovo je prvi rezultat ovog dugoročnog projekta, a prilično je uzbudljivo dogoditi se nešto tako spektakularno rano", rekao je Brisken. VLBA opažanja rađena su na radio frekvencijama između 1,4 i 1,7 GigaHertz.
Chatterjee, Vlemmings i Brisken surađivali su s Josephom Lazio iz Pomorskog istraživačkog laboratorija, Jamesom Cordesom sa Sveučilišta Cornell, Millerom Gossom iz NRAO-a, Stephenom Thorsettom sa Kalifornijskog sveučilišta, Santa Cruzom, Edwardom Fomalontom iz NRAO-a, Andrewom Lyneom i Michaelom Kramerom, obojicom Jodrell Bank Observatory. Znanstvenici su svoja otkrića iznijeli u broju od 1. rujna u Astrofizičkom časopisu Letters.
VLBA je sustav od deset radio-teleskopskih antena, svaka s tanjurom promjera 25 metara i težinom od 240 tona. Od Mauna Kea na Velikom otoku Havaja do Svetog Croixa na američkim Djevičanskim otocima, VLBA se proteže više od 5000 milja, pružajući astronomima najoštriji vid bilo kojeg teleskopa na Zemlji ili u svemiru.
Nacionalna opservatorija za radio astronomiju objekt je Nacionalne zaklade za znanost, a djeluje na osnovu sporazuma suradnje udruženih sveučilišta, Inc.
Sa sjedištem u Cambridgeu, Massachusetts, Harvard-Smithsonian Center za astrofiziku (CfA) zajednička je suradnja između Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. CfA znanstvenici organizirani u sedam istraživačkih odjela koji proučavaju podrijetlo, evoluciju i konačnu sudbinu svemira.
Izvorni izvor: CfA News Release
