Ova slika, snimljena ESA-inim opservatorijom XMM-Newton, prikazuje srce ostatka supernove RCW103. Nova neutronska zvijezda normalno se vrti prilično brzo, ali tada ga snažno magnetsko polje usporava. Ali magnetsko polje to ne bi moglo učiniti u roku od 2000 godina, kao što su primijetili astronomi.
Zahvaljujući podacima sa ESA-inog satelita XMM-Newton, tim znanstvenika koji su izbliza pogledali objekt otkriven prije 25 godina otkrio je da je to kao nitko drugi poznat u našoj galaksiji.
Objekt je u srcu ostatka supernove RCW103, plinovitih ostataka zvijezde koja je eksplodirala prije oko 2 000 godina. RCW103 i njegov središnji izvor čini se da je primjer udžbenika primjer onoga što ostaje nakon eksplozije supernove: mjehurić izbačenog materijala i neutronske zvijezde.
Međutim, duboko, neprekidno promatranje od 24,5 sati otkrilo je nešto daleko složenije i intrigantnije. Tim iz Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF) Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) u Milanu, Italija, otkrio je da emisija iz središnjeg izvora varira s ciklusom koji se ponavlja svakih 6,7 sati. Ovo je zapanjujuće dugo razdoblje, nekoliko desetaka tisuća puta duže nego što se očekuje za mladu neutronsku zvijezdu. Također, spektralna i vremenska svojstva objekta razlikuju se od ranijeg XMM-Newtonovog promatranja tog istog izvora u 2001. godini.
"Ponašanje koje vidimo posebno je zbunjujuće s obzirom na njegovu mladu dob, mlađu od 2000 godina", rekla je Andrea De Luca iz vodeće autorice IASF-INAF. "To podsjeća na višemilijunski izvor. Godinama smo imali osjećaj da je objekt drugačiji, ali nikada do sada nismo znali koliko različit. "
Objekt se zove 1E161348-5055, što su znanstvenici poimenovali 1E (gdje E označava Einstein Observatory koji je otkrio izvor). Ugrađen je gotovo savršeno u središtu RCW 103, udaljenog oko 10 000 svjetlosnih godina u zviježđu Norma. Gotovo savršeno usklađivanje 1E u središtu RCW 103 ostavlja astronomima prilično uvjerenima da su njih dvoje rođeni u istom katastrofalnom događaju.
Kad zvijezdi najmanje osam puta masivnijoj od našeg sunca ponestane goriva da gori, ona eksplodira u događaju zvanom supernova. Zvjezdana jezgra implodira, tvoreći gustu koprivu koja se zove neutronska zvijezda ili, ako ima dovoljno mase, crnu rupu. Neutronska zvijezda sadrži masu sunčeve mase skučenu u sferu promjera oko 20 kilometara.
Znanstvenici su godinama pretraživali periodičnost 1E kako bi naučili više o njegovim svojstvima, poput brzine predenja ili ima li pratitelja.
"Naše jasno otkrivanje tako dugog razdoblja, zajedno sa sekularnom varijabilnošću u rendgenskoj emisiji, čini vrlo čudan izvor", rekla je Patrizia Caraveo iz INAF-a, koautorica i čelnica Milano Grupe. "Ovakva svojstva u 2000 godina starom kompaktnom objektu ostavljaju nam dva vjerojatna scenarija, u osnovi izvor koji se koristi akrecijskim ili magnetskim poljem."
1E može biti izolirani magnetar, egzotična potklasa visoko magnetiziranih neutronskih zvijezda. Ovdje linije magnetskog polja djeluju kao kočnice za zvijezdu koja se okreće, oslobađajući energiju. Poznato je desetak magnetara. Ali magneti se obično okreću nekoliko puta u minuti. Ako se 1E vrti samo jednom svakih 6,67 sati, kao što otkriva razdoblje, magnetsko polje potrebno za usporavanje neutronske zvijezde u samo 2000 godina bilo bi preveliko da bi se moglo uvjeriti.
Međutim, standardno magnetsko polje s magnetikom moglo bi učiniti trik, ukoliko disk otpada, formiran ostatkom materijala eksplodirane zvijezde, također pomaže usporavanju vrtnje neutronskih zvijezda. Taj se scenarij nikad prije nije primjećivao i ukazivao bi na novi tip evolucije neutronskih zvijezda.
Alternativno, dugo 6,67-satno razdoblje moglo bi biti orbitalno razdoblje binarnog sustava. Takva slika zahtijeva da je normalna zvijezda male mase uspjela ostati vezana za kompaktni objekt nastao eksplozijom supernove prije 2000 godina. Promatranja omogućuju pratnju polovine mase našeg Sunca, ili čak i manje.
Ali 1E bi bio nezapamćen primjer binarnog sustava niske mase rendgenskog zračenja, koji je milijun puta mlađi od standardnih rendgenskih binarnih sustava s laganim pratiteljima. Mlada dob nije jedina osobina 1E. Ciklički uzorak izvora daleko je izraženiji od onog primijećen za desetine binarnih sustava niske mase koji stvaraju neobičan postupak hranjenja neutronskih zvijezda.
Postupak dvostruke akreditacije mogao bi objasniti njegovo ponašanje: Kompaktni objekt bilježi djelić patuljaste zvijezde (akumulacija vjetra), ali također je u stanju izvući plin iz vanjskih slojeva svog pratilaca, koji se taloži u nasipnom disku (disk srašćivanje). Takav neobičan mehanizam mogao bi djelovati u ranoj fazi života binarne snimke niske mase rendgenskih zraka, kojom dominiraju učinci početnog, očekivanog orbitalnog ekscentričnosti.
"RCW 103 je enigma", rekao je Giovanni Bignami, direktor CESR-a, Toulousea i koautor. "Jednostavno nemamo uvjerljiv odgovor na ono što je uzrok dugih ciklusa rendgenskih zraka. Kad to shvatimo, naučit ćemo puno više o supernovama, neutronskim zvijezdama i njihovoj evoluciji. "
Da je zvijezda eksplodirala na sjevernom nebu, Kleopatra je to mogla vidjeti i smatrala je to znakom njezinog nesretnog kraja, rekao je Caraveo. Umjesto toga, eksplozija se dogodila duboko na južnom nebu, a nitko ga nije zabilježio. Ipak, izvor je dobar predznak za astronome rendgenskih zraka koji se nadaju da će naučiti o evoluciji zvijezda.
Izvorni izvor: ESA News Release
