Rádiócsillagászok “szuperrákká” fejlődő fiatal neutroncsillagot fedeztek fel egy távoli törpegalaxisban

3131

Az egyik legfiatalabb ismert neutroncsillagot fedezték fel a VLA Sky Survey (VLASS) égboltfelmérő program adatait elemző csillagászok. A felvételek arra utalnak, hogy a forgó pulzár mágneses tere által kibocsátott rádiósugárzás csak nemrég indult útnak egy szupernóva-robbanás sűrű törmelékéből.

Illusztráció egy pulzárról, amelynek sugárzása képes áthatolni az őt körülvevő, már ritkább törmelékfelhőn. (Forrás: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF)

A VT 1137-0337 jelű égitest egy 395 millió fényévre lévő törpegalaxisban található, és 2018 januárjában fedezték fel a VLASS egyik felvételén. Azonban a VLA FIRST égboltfelmérés ugyanerről az égterületről 1998-ban készített felvételén nem látszik. A további, 2018-as, 2019-es, 2020-as és 2022-es VLASS észleléseken már megjelenik.

„Nagy valószínűséggel egy pulzárszél-köddel van dolgunk.” – mondta Dillon Dong, a Caltech PhD hallgatója. Pulzárszél-köd akkor jön létre, amikor egy gyorsan forgó neutroncsillag mágneses tere közel fénysebességre gyorsítja a környező töltött részecskéket.

„A jellemzői alapján egy nagyon fiatal pulzárral van dolgunk – valószínűleg csupán 14 éves, de semmiképp sem több 60–80 évesnél.” – mondta Gregg Hallinan, Dong témavezetője. A kutatók az Amerikai Csillagászati Társaság (American Astronomival Society, AAS) kaliforniai találkozóján számoltak be eredményeikről.

Dong és Hallinan a VLASS adataiban fedezték fel az égitestet – a 2017-ben indult égboltfelmérő program a VLA (Very Large Array) távcsőhálózat által lefedett teljes égterületet átvizsgálja. Hét év alatt a VLASS program háromszor pásztázza át az égboltot, egyebek mellett azzal a céllal, hogy tranziens objektumokat találjon. A kutatók a VLASS 2018-as adataiban fedezték fel a VT 1137-0337 jelű pulzárt.

Összehasonlítva a VLASS adatait a korábbi, VLA FIRST felmérés adataival 20 különösen fényes tranzienst találtak, amelyeket ismert galaxisokhoz tudtak kapcsolni.

„Ez egyrészt a galaxisában zajló intenzív csillagkeletkezés, másrészt a rádiósugárzás karakterisztikája miatt lógott ki a sorból.” – mondta Dong. A szóban forgó galaxis az SDSS J113706.18-033737.1 jelzést viselő törpegalaxis, amelynek tömege nagyjából 100 milliószorosa a Napénak.

A VT 1137-0337 vizsgálatakor a kutatók több lehetőséget is figyelembe vettek, így például azt, hogy egy szupernóvával, egy gammasugár-kitöréssel vagy éppen egy árapály-katasztrófával van dolguk, mely utóbbinál egy csillagot egy szupernagy tömegű fekete lyuk szaggat szét. Végül arra a következtetésre jutottak, hogy egy pulzárszél-ködöt fedeztek fel.

Ebben az esetben egy, a Napnál sokkal nagyobb tömegű csillag szupernóva-robbanása neutroncsillagot hagy hátra. Az eredeti csillag tömegének nagy része törmelékhéjként repült kifelé. A neutroncsillag gyorsan forog, és erőteljes mágneses tere felgyorsítja a töltött részecskéket, ami erős rádiósugárzást okoz.

Ezt a rádiósugárzást eredetileg leárnyékolta a robbanás törmelékhéja. Ahogy a törmelékhéj tágult, egyre ritkábbá vált, míg végül a pulzárszél-köd rádiósugárzása átjutott rajta.

„Ez történt az 1998-as FIRST-felmérés és a 2018-as VLASS felmérés között.” – mondta Hallinan.

A VLA 1998-as (balra) és 2018-as (jobbra) felvétele a VT 1137-0337 jelű égitestről. Az objektum valamikor ebben a két évtizedben tűnt fel. (Forrás: Dong és Hallinan, NRAO/AUI/NSF)

Talán a legismertebb pulzárszél-köd a Bika csillagképben látszó Rák-köd, amely egy 1054-ben megfigyelt szupernóva maradványa. A Rák-köd jól látható kisebb teleszkópokkal is.

„Az általunk talált égitest nagyjából 10 ezerszer nagyobb energiával bír, mint a Rák-köd, és erősebb a mágneses tere.” – mondta Dong. „Valószínűleg >>szuperrákká<< készül válni.”

Dong és Hallinan szerint tehát a VT 1137-0337 jelű objektum egy pulzárszél-köd, ugyanakkor az is lehetséges, hogy a pulzárnak elég erős a mágneses tere ahhoz, hogy magnetárnak nevezhessük. A jelenleg erősen kutatott magnetárokról azt gondolják, hogy a gyors rádiókitörések (FRB-k) forrásai.

„Ebben az esetben ez lenne az első olyan magnetár, amit a feltűnésekor csíptünk el, és ez nagyon izgalmas.” – tette hozzá Dong. Valóban vannak olyan gyors rádiókitörések, amelyeket állandó rádióforrással sikerült azonosítani – ezek természete egyelőre szintén rejtély. Tulajdonságaik nagyban hasonlítanak a VT 1137-0337-éire, de nem mutatják erős változékonyság jelét.

„Az, hogy felfedeztünk egy nagyon hasonló forrást, ami épp kezd aktivizálódni, arra utal, hogy a gyors rádiókitörésekkel azonosított rádióforrások szintén lehetnek pulzárszél-ködök.” – mondta Dong. A csillagászok további megfigyeléseket fognak végezni az objektumról, hogy nyomon kövessék a viselkedését.

Forrás: NRAO

Tábori információk: https://www.mcse.hu

Hozzászólás

hozzászólás