Cel mai indepartat pulsar, aflat la 50 de milioane de ani lumina de Terra, a fost descoperit recent

La 50 de ani de când au fost masurate primele semnale de la un pulsar a fost descoperit cel mai îndepartat obiect ceresc de acest tip de pâna acum. Emisia de raze X este extrem de intensa si mecanismul care o produce da batai de cap oamenilor de stiinta.

În 1967 când Jocelyn Bell Burnell si Antony Hewish de la Universitatea Cambridge au detectat un semnal regulat, constând în pulsuri de radiatie electromagnetica cu frecventa de un impuls la circa 1,3 secunde, multi au fost cei care – cel putin la început – au crezut ca aceste semnale sunt emise de o civilizatie extraterestra mult mai dezvoltata ca a noastra.

Nu a trecut însa multa vreme si oamenii de stiinta au atribuit semnalele descoperite unei asa-numite stele de neutroni. Pulsarul este deci o stea neutronica cu  raza de 10-15 km, cu o densitate extrem de mare (având masa de circa 1,5-2 ori mai mare ca a Soarelui), care, de obicei, au o viteza foarte mare de rotatie.

Stelele de neutroni iau nastere în urma „mortii” unor stele cu masa mai mare ca a Soarelui, în urma exploziei si a colapsului gravitational care are loc atunci când steaua initiala a epuizat combustibilul nuclear. Pulsarul emite energie sub forma unui flux de radiatie electromagnetica care provine de la polii magnetici ai stelei. Considerând ca axa magnetica a stelei nu coincide cu axa de rotatie, radiatia electromagnetica apare ca si lumina unui far. Din acest motiv un pulsar poate fi detectat doar când fluxul este îndreptat spre Pamânt.

Din 1967 pâna în prezent au fost descoperiti multi pulsari care emit radiatie în domeniul radio, dar si al razelor X (radiatie electromagnetica cu frecventa mult mai mare decât cea a undelor radio).

Recent a fost descoperit pulsarul cel mai îndepartat masurat vreodata: este vorba despre NGC5907 ULX, care emite radiatie X si se afla la o distanta de 50 milioane ani-lumina de noi. Descoperirea acestui pulsar a fost facuta de catre Gian Luca Israel  de la Institutul National de Astrofizica din Roma (Italia), care a analizat informatiile provenind de la telescopul XMM-Newton al Agentiei Spatiale Europene (ESA) si telescopul NuSTAR al NASA. Când radiatia detectata de catre astronomi a pornit spre noi de la steaua de neutroni, dinozaurii disparusera de 10 milioane de ani; oamenii primitivi înca nu existau.

Radiatia X care provine de la NGC5907 ULX  a fost studiata pe o durata de 11 ani în care astronomi, au constatat ca perioada pulsarului (deci cea a „farului”) a scazut de la 1,43 secunde în 2003 la 1,13 secunde în 2014. Aceasta scadere este foarte mare – ca si cum durata zilei pe Pamânt ar scadea de la 24 de ore la circa 19 ore în doar 11 ani!

Din ce motiv variaza perioada pulsarului?

S-a ajuns la concluzia ca pulsarul observat se afla într-un sistem binar, deci împreuna cu o alta stea, de la care „smulge” materie cu o rata foarte mare. Practic pulsarul NGC5907 ULX îsi devoreaza partenerul ceresc si emite o cantitate de energie extrema – cam de 1.000 de ori mai mare decât ceea ce ar fi de asteptat de la un obiect cu masa asemanatoare Soarelui. 

În prezent nu este pe deplin înteles mecanismul care duce la emiterea unei radiatii atât de intense; se banuieste ca exista un câmp magnetic cu o configuratie complexa în apropierea pulsarului, ceea ce are drept efect generarea unei radiatii intense. Sunt însa necesare mai multe observatii astronomice, pe de o parte, si modele simulate pe calculator, pe de alta.

În viitorul apropiat se asteapta ca informatii legate de stele de neutroni sa fie obtinute în urma observatiei undelor gravitationale emise de sisteme binare în care cel putin unul dintre corpuri este o stea neutronica (celalalt ar putea sa fie o gaura neagra sau tot o stea de neutroni). În inima stelelor neutronice s-ar putea afla si materie „stranie” (adica care contine quarkul „strânge”), fiind acesta unul dintre misterele cele mai actuale ale astrofizicii moderne. Semnalele emise de aceste stele ne-ar putea dezvalui inclusiv anatomia acestora si ne-ar putea ajuta sa aflam daca într-adevar pulsarii contin quarcuri stranii.

scientia.ro

Bogdan

Per aspera ad astra