A Földhöz egyik legközelebbi gömbhalmazban fedezett fel egy kutatócsoport egy milliszekundumos pulzárt, amely egy nagy tömegű csillag gyorsan forgó, sűrű maradványa. Az új megfigyelések segíthetnek választ adni arra a kérdésre, hogy miért találunk olyan ritkán milliszekundumos pulzárokat a sűrű gömbhalmazokban.
A gömbhalmazok belsejében gyakoriak a csillagok közötti gravitációs kölcsönhatások, és a nagy tömegű csillagok kompakt maradványai a legkülönbözőbb tulajdonságokkal bíró kettős rendszereket hozzák létre. Ez a környezet ideális a milliszekundumos pulzárok kialakulására: ezeket az apró, sűrű, gyorsan forgó csillagmaradványokat teljes egészében neutronok alkotják. Minden pulzár nagyon gyorsan forog, de a milliszekundumos pulzárok a leggyorsabbak. Ha a leggyorsabb ismert milliszekundumos pulzár egyenlítőjén állnánk, akkor a fénysebesség 24%-ával haladnánk körbe. A csillagászok szerint a legtöbb milliszekundumos pulzár sokkal lassabban forgó, magányos csillagként kezdi pályafutását, majd miután szert tesz egy társcsillagra, magára szedi annak anyagát, és forgása felgyorsul.
A közeli NGC 6397 jelű gömbhalmaz, ez a 400 ezer csillagból álló, ragyogó csoportosulás olyan érdekes kettős rendszernek ad otthont, amelyet röntgen-, optikai és ultraibolya tartományban is sikerült megfigyelni. A röntgenfelvillanások periódusideje egyezik a csillagpár keringési idejével, a látható tartományban végzett megfigyelések pedig egy vörös csillag jelenlétét fedték fel ugyanazon a helyen. A korábbi kutatások arra engedtek következtetni, hogy a rendszer egy milliszekundumos pulzárt rejt, de jellegzetes rádióimpulzusokat nem találtak.
Lei Zhang (Kínai Tudományos Akadémia) és munkatársai egy nemrég megjelent szakcikkben számoltak be a rendszerhez kapcsolódó, 2019 és 2022 között végzett megfigyeléseikről. A kutatás során felhasznált adatokat az ausztráliai Parkes rádióteleszkóp és a dél-afrikai MeerKAT rádiótávcső szolgáltatta. A kutatók 5,8 ezredmásodpercenként észlelhető gyenge rádióimpulzusokat rögzítettek 1,97 napos periódusú modulációval – ez megfelel az ugyanezen a helyen észlelt röntgenkettős keringési idejének.
Ez megerősíti, hogy a rendszer tartalmaz egy milliszekundumos pulzárt (NGC 6397B), az impulzusok további elemzései pedig arra utalnak, hogy maga a pulzár egyben a korábban észlelt röntgensugárzás forrása is.
Miután a kutatócsoportnak sikerült felfedeznie a rejtélyes pulzárt, a rádióimpulzusok 14 hónapra észlelhetetlenné váltak, majd 2022 elején újra felbukkantak. Ennek magyarázatára két lehetőség adódik: lehet, hogy a társcsillagból kiáramló forró, ionizált gáz blokkolja a rádiósugárzást, amikor a kettős rendszer bizonyos irányokba billen, de az is lehetséges, hogy az a röntgensugárzó folyamat, melynek során a pulzár anyagot szív el a társcsillagától, átmenetileg leállítja a pulzár rádiósugárzását.
A korábbi kutatások arra utaltak, hogy főként azokban a gömbhalmazokban gyakoriak a kettős rendszerekben található pulzárok, amelyeknek kivételesen sűrű a magja. Ilyen az NGC 6397 is. A legtöbb ismert pulzár azonban, amely úgynevezett mag-összeomlott halmazokban található, nem rendelkezik társcsillaggal. Az újonnan felfedezett rendszer adatai magyarázatot adhatnak arra, hogy a pulzárokat tartalmazó kettős rendszerek miért olyan megfoghatatlanok ezekben a környezetekben: a kettős rendszerekben található pulzárok gyenge vagy időnként szünetelő rádiósugárzással rendelkezhetnek, ami igencsak megnehezíti a nyomon követésüket.
A kutatócsoport a The Astrophysical Journal Letters című lapban számolt be a kutatás eredményeiről.
Forrás: AAS Nova