A pulzárok kisbolygókat reggeliznek

1859

Egy kisbolygó elfogyasztása hirtelen változásokat okoz a pulzárok forgásában. A jelek szerint sikerült aszteroidák pusztulását megfigyelni egy ilyen égitestnél.

A pulzárok egészen különleges, nehezen elképzelhető égitestek. Valójában szupernóva-robbanások után visszamaradó neutroncsillagok ezek: hatalmas sűrűségű, nagyon forró, gyorsan forgó égitestek. A mágneses terük is elképesztően erős, és segítségükkel két keskeny nyalábban erőteljes sugárzást bocsátanak ki. Ha egy ilyen kozmikus világítótorony “fénycsóvájába” a Földről is belelátni, akkor a forgásnak megfelelő, nagyon szabályos pulzusok detektálhatóak: ezek a pulzárok. A pulzárok kozmikus atomóráknak számítanak: az átlagos pulzus évtizedeken át nagyon szabályosan ismétlődik, csak az üteme csökken nagyon-nagyon lassan, ahogy a pulzár forgása lassul.

Csakhogy időnként a pulzárok órajelében hirtelen ugrások is történnek. Az ugrások pontos oka még bizonytalan: lehetséges, hogy a neutroncsillag szilárd kérgében felgyülemlett feszültségek pattannak ki, csillagrengéseket okozva, amelyek kihatnak a forgásra. Az is lehet, hogy a pulzár belseje és kérge eltérő sebességgel járnak körbe, és időnként az egyik megrántja a másikat. De külső hatások is megváltoztathatják a pulzár forgásának ütemét.

20131125_kisbolygoevo pulzar_kep1

Paul Brook (University of Oxford, Egyesült Királyság) és kollégái, a PSR J0738−4042 jelű pulzár 24 évet lefedő rádiómegfigyeléseit elemezve, arra jutottak, hogy kisbolygók bezuhanása is mérhető változásokat okozhat. A szupernóva-robbanás után nem pusztul el minden anyag, marad vissza törmelék is a neutroncsillag körül az egykori csillagból. Ebből kisebb és nagyobb égitestek is keletkezhetnek: a legelső exobolygókat is egy pulzár körül azonosították, még 1992-ben. A kisbolygók pedig egymás közti ütközések vagy a bolygók hatására szorosabb közelségbe is kerülhetnek a neutroncsillaggal.

Persze a kisbolygó bezuhanását itt már nem becsapódó tűzgolyóként kell elképzelni. A neutroncsillag millió fokos felszínéről eredő sugárzás és a mágneses tér gerjesztette áramok hője gyorsan elpárologtatják a túl közel kerülő kisbolygót vagy törmelékcsomót. A létrejövő forró gázfelhő azonban így is kölcsönhatásba lép a neutroncsillag mágneses terével és az ott található töltött részecskékkel, megváltoztatva ezzel a pulzár lassulásának ütemét. A PSR J0738−4042 lassulása és pulzusának alakja is hirtelen változáson ment át 2005 szeptemberében, és azóta sem tért vissza eredeti állapotába. A kutatók számításai alapján a mért változásokat 10 milliárd tonna anyag behullása magyarázhatja – ez pedig megfelel egy kisebb kisbolygó, mint például a Toutatis tömegének. Összességében teljesen elképzelhető, hogy a megfigyelt jelenségeket egy eltévedt, a végzetébe futó kisbolygó okozta.

20131225_kisbolygoevo pulzar_kep2

Így változott a pulzár lassulásának üteme az évek során. 2005 után jelentős ingadozások látszanak.

Az eredményeknek két érdekes hozadéka is van: egyrészt miután a pulzár teljesen elfogyasztotta a kisbolygó anyagát, a lassulása ütemének vissza kell állnia a korábbi értékre: ennek a következő pár év során kell majd megtörténnie. Másrészt nyilvánvaló, hogy bármikor máskor, más pulzároknál is történhet ilyen esemény. A PSR J0738−4042 adatainak részletesebb vizsgálata alapján 1992-ben és 2010-ben is hullott be a pulzárra anyag, de a 2005-ben történtnél kisebb mennyiségben. Az ismétlődést látva a kutatók azzal a gondolattal is eljátszanak, hogy egy bolygó lehet felelős az ismétlődő pulzár-szennyezésért, de ennek egyelőre nincs más nyoma: ha létezik is, kisebbnek kell lennie, mint tíz földtömeg. Akárhogy is, a PSR J0738−4042 pulzár érdemes lesz a rádiótávcsövek további figyelmére.

Forrás: Physics arXiv blog, Astrobites. A kutatási eredményeket bemutató szakcikk az Astrophysical Journal Letters szakfolyóiratban fog megjelenni.

Hozzászólás

hozzászólás