Kad zvaigzne iztērē savu kodoldegvielu mūža beigās, tā piedzīvo gravitācijas sabrukumu un norauj ārējos slāņus. Tā rezultātā notiek lielisks sprādziens, kas pazīstams kā supernova, un tas var izraisīt melnā cauruma, pulsara vai baltā pundura izveidošanos. Neskatoties uz gadu desmitiem ilgu novērošanu un izpēti, joprojām ir daudz zinātnieku, kuri nezina par šīm parādībām.
Par laimi notiekošie novērojumi un uzlabotie instrumenti noved pie visa veida atklājumiem, kas piedāvā iespējas jaunām atziņām. Piemēram, astronomu komanda ar Nacionālo radioastronomijas observatoriju (NRAO) un NASA nesen novēroja “lielgabala lodes” pulsatora ātrumu, kas attālinājās no supernovas, kas, domājams, ir to radījis. Šis atradums jau sniedz ieskatu par to, kā pulsars var uzņemt ātrumu no supernovas.
Pulsars, kas apzīmēts ar PSR J0002 + 6216 (J0002), atrodas apmēram 6500 gaismas gadu attālumā no Zemes. Sākotnēji to 2017. gadā atklāja pilsoņu zinātnieki, kas strādā pie projekta ar nosaukumu [email protected], kurš paļaujas uz brīvprātīgajiem, lai analizētu NASA Fermi gamma staru teleskopa (FGST) datus. Šis projekts līdz šim ir bijis atbildīgs par 23 pulsa atklāšanu.
Tomēr tieši šis atklājums bija īpaši nozīmīgs. Kopš tā atklāšanas pirmo reizi Frenka Šinela vadīta komanda no Nacionālās radioastronomijas observatorijas (NRAO) veica radio novērošanas novērojumus, izmantojot Kārļa G. Janska ļoti lielo masīvu (VLA) Ņūmeksikā. Tie parādīja, ka pulsaram bija satriektu daļiņu un magnētiskās enerģijas aste, kas aiz tā ilga 13 gaismas gadus.
Vēl interesantāks bija fakts, ka šī aste norādīja uz supernovas paliekas centru, kas atrodas 53 gaismas gadus aiz tā (CTB 1). Šī aste bija pulsara ātras kustības caur starpzvaigžņu gāzi rezultāts, kā rezultātā radās trieciena viļņi, kas pēc tā ģenerēšanas rada magnētisko enerģiju un paātrinātas daļiņas. Kā Shinzel paskaidroja nesenā NASA paziņojumā presei:
“Pateicoties šaurajai šautriņām līdzīgajai astei un nejaušajam skata leņķim, mēs varam izsekot šim pulsaram tieši atpakaļ uz dzimšanas vietu. Turpmāka šī objekta izpēte mums palīdzēs labāk izprast, kā šie sprādzieni spēj “notriekt” neitronu zvaigznes tik lielā ātrumā. ”
Balstoties uz Fermi datiem, komanda spēja izmērīt, cik ātri un kādā virzienā pulsars pārvietojās. Tas tika panākts, izmantojot metodi, kas pazīstama kā “pulsa laika noteikšana”, kur kustības izsekošanai tiek izmantoti gamma staru zibspuldzes, kas notiek ar katru pulsatora pagriezienu (J0002 gadījumā - 8,7 reizes sekundē).
Pēc tam komanda noteica, ka J0002 pārvietojas ar ātrumu aptuveni 1125 km / s (700 mps) vai 4 miljonus km / h (2,5 miljoni mph). Agrāk zinātnieki ir novērojuši pulsatora pārvietošanos ar lielu ātrumu, bet ar vidējo ātrumu, kas bija apmēram piecas reizes lēnāks - 240 km / s (150 mps). Kā Dale Frail (pētnieks no NRAO, kurš bija daļa no atklāšanas komandas) paskaidroja:
“Sprādziena atlūzas supernovas paliekās sākotnēji izpletās ātrāk nekā pulsara kustība. Tomēr gružus bremzēja tā sastopamība ar smalko materiālu starpzvaigžņu telpā, tāpēc pulsars spēja to panākt un apdzīt. ”
Komanda arī noteica, ka pulsars galu galā būtu ticis galā ar supernovas radīto paplašinošo apvalku. Sākumā supernovas paplašinātie gruži būtu pārvietojušies uz āru ātrāk nekā J0002, bet pēc apmēram 5000 tūkstošiem gadu čaulas mijiedarbība ar starpzvaigžņu gāzi to pakāpeniski palēnināja. Līdz 10 000 gadiem, ko astronomi tagad redz, Pulsars atradās tālu ārpus korpusa.
Lai gan astronomi jau sen ir zinājuši, ka pulsāri var ātri saņemt sitienu no supernovas sprādzieniem, kas tos rada, viņiem joprojām nav skaidrs, kā tas notiek. Iespējamais izskaidrojums ir tāds, ka nestabilitāte sabrūkošajā zvaigznē varēja radīt blīvu, lēni kustīgu matērijas reģionu, kas sāka vilkt neitronu zvaigzni, pakāpeniski paātrinot to prom no sprādziena centra.
"Šis pulsars pārvietojas pietiekami ātri, ka tas galu galā izbēgs no mūsu Piena Ceļa galaktikas," sacīja Frails. “Ir ierosināti daudzi mehānismi sitiena panākšanai. Tas, ko mēs redzam PSR J0002 + 6216, atbalsta domu, ka hidrodinamiskās nestabilitātes supernovas eksplozijā ir atbildīgas par šī pulsara lielu ātrumu. ”
Raugoties nākotnē, komanda plāno veikt papildu novērojumus, izmantojot VLA, Nacionālā zinātnes fonda Ļoti garo bāzes līniju masīvu (VLBA) un NASA Čandras rentgenstaru observatoriju. Šie turpmāki pasākumi, cerams, sniegs vairāk norāžu par to, kā šis pulsars uzņēma tik lielu ātrumu, kas varētu būt tāls ceļš, lai atrisinātu kādu noslēpumu, kas joprojām apņem supernovu sprādzienus.
Šie rezultāti nesen tika dalīti Amerikas Astronomijas biedrības 17. Augstās enerģijas astrofizikas nodaļas (HEAD) sanāksmē, kas notika no 17. līdz 21. martam Monterejā, Kalifornijā. Tie ir arī pētījuma priekšmets, kas tiek pārskatīts publicēšanai jaunākajā izdevumā Astrofizisko žurnālu vēstules.
