Neutroncsillagok rádiókitörései

771

A Nature folyóiratban közlésre elfogadott cikkben egy nemzetközi
kutatócsoport arról számol be, hogy a nagytömegű csillagok élete végén
keletkező, rendkívüli sűrűségű neutroncsillagok egy része
rövid időtartamú, ugyanakkor nagyon nagy energiájú rádiókitöréseket
mutat. Bár ezek a felvillanások mindössze a másodperc töredékéig
tartanak, ezen idő alatt a kitörések a
Nap fényességét is túlragyogják rádiótartományban, ahol átmenetileg a
legfényesebb égi objektumokká válnak.

A Maura A. McLaughlin (University of Manchester,
Anglia) vezetésével dolgozó csoport teljesen véletlenül fedezte fel a
kitöréseket. A kutatók az Ausztráliában felállított, 64 m-es Parkes
rádióteleszkóppal 1998 és 2002 között felvett adatokat
elemezték, amely során pulzárokat, azaz gyorsan forgó, periodikus
rádióimpulzusokat kibocsátó neutroncsillagokat kerestek. A használt
számítógépes rendszer számos pulzár felfedezése mellett 11
esetben észlelt rádiókitöréseket az ég különböző, de a galaktikus sík
közelében elhelyezkedő részeiről. Az adatgyűjtést követő három évben a
csoport az ég ezen pontjait újraészlelte, hogy megerősítse a
felfedezéseket, illetve meghatározzák a jelenséget okozó objektumok
pontos tulajdonságait.

A hirtelen felfényesedő objektumok az idő nagy
részében láthatatlanok voltak a műszerek számára, kivéve a kitörések
időtartamát, ami naponta összesítve alig 0,1–1 másodperc! A rövid
láthatóság arra is magyarázatot ad, hogy mindeddig hogyan kerülhették
el ezek az objektumok
a felfedezést. Egy-egy kitörés hossza jellemzően 2–30
ezred másodperc, míg a felvillanások között 4
perc és 3 óra közötti idő telik el. Az is lehetséges, hogy a korábbi
megfigyelések során a rádiócsillagászok a jeleket mint
interferencia-jelenségeket figyelmen kívül hagyták.

Egy neutroncsillag fantáziarajza a körülötte örvénylő akkréciós koronggal (Forrás: NASA)

A
csoport a 11 észlelt objektumból 10 esetében 0,4 és 7 másodperc közötti periodicitásra utaló jeleket talált. A megfigyelt
szabályosság arra enged következtetni (habár nem perdöntő bizonyíték),
hogy a rádióhullámok forgó neutroncsillagokból származnak. Az
újonnan felfedezett objektumokra ezért a kutatók az RRAT jelölést javasolták  (RRAT =
Rotating RAdio Transients, azaz forgó rádiótranziensek). A
kibocsátott impulzusok rövidsége arra utal, hogy a rádióhullámok
keskeny sugárban hagyják el az objektumok felszínét, illetve magnetoszféráját egy jól meghatározott, kis méretű területről.
Mindazonáltal a jelenségek pontos kiváltó oka egyelőre ismeretlen.

Ismerve
a Parkes-rádiótávcső által lefedett
égterület méretét, a műszer érzékenységét, valamint a jelenség
természetét, McLaughlin-ék számításai arra az eredménye vezettek, hogy  kb.
400 ezer RRAT lehet a Galaxisban, ami mintegy négyszer annyi, mint amennyire a
klasszikus pulzárok számát becsülik. Ha ez igaz, akkor az RRAT-k
természetes magyarázatot kínálnak egy régóta megoldatlan rejtélyre: a
legérzékenyebb megfigyelések alapján is meglepően kevés
szupernóva-maradványnál sikerült a Rák-köd pulzárjához hasonló
neutroncsillagot találni. Elképzelhető, hogy a neutroncsillagok
többsége az RRAT-objektumokhoz hasonlóként keletkezik, így felfedezésük
és azonosításuk sokkal nehezebb feladat, mint azt korábban gondoltuk. A
helyzet azonban nem reménytelen: a következő néhány évben fog megépülni az SKA (Square Kilometer Array) nagy kiterjedésű
rádióteleszkóp-hálózata, ami a jó időfelbontásnak és nagy érzékenységnek
köszönhetően várhatóan RRAT-k tízezreit
fedezheti fel.

Forrás: Sky and Telescope, 2005. december 8.

Hozzászólás

hozzászólás