Pulsara ceļš apmēram 2,5 miljonu gadu laikā. Attēla kredīts: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Noklikšķiniet, lai palielinātu
Ātruma pārsniegšanas, superdensēta neitronu zvaigzne kaut kādā veidā ieguva spēcīgu “sitienu”, kas to pilnībā izdzen no mūsu Piena ceļa galaktikas starpgalaktiskās telpas aukstajā plašumā. Tās atklājums mulsina astronomus, kuri izmantoja Nacionālā zinātnes fonda ļoti garo bāzes līnijas masīvu (VLBA) radioteleskopu, lai tieši izmērītu visātrāko līdz šim sasniegto ātrumu neitronu zvaigznī.
Neitronzvaigzne ir masīvas zvaigznes, kas dzimusi zvaigznājā Cygnus, paliekas, kas eksplodēja pirms apmēram divarpus miljoniem gadu titāniskā sprādzienā, kas pazīstams kā supernova. Īpaši precīzi VLBA attāluma un kustības mērījumi rāda, ka tas ir gatavs neizbēgami pamest mūsu Galaktiku.
"Mēs zinām, ka supernovas sprādzieni var dot triecienu iegūtajai neitronu zvaigznei, taču milzīgais šī objekta ātrums izspiež mūsu pašreizējās izpratnes robežas," sacīja Šami Čatterjejs no Nacionālās radioastronomijas observatorijas (NRAO) un Hārvarda-Smitsona Astrofizikas centrs. "Šis atklājums ir ļoti grūti izskaidrojams jaunākajiem supernovas kodola sabrukšanas modeļiem," viņš piebilda.
Chatterjee un viņa kolēģi izmantoja VLBA, lai izpētītu pulsar B1508 + 55, apmēram 7700 gaismas gadu attālumā no Zemes. Ar kontinenta plašā VLBA ultra Sharp radio “redzējumu” viņi spēja precīzi izmērīt gan attālumu, gan pulsara ātrumu - vērpjošu neitronu zvaigzni, kas izstaro spēcīgus radioviļņu starus. Izvirzot kustību atpakaļ, tas norādīja uz dzimšanas vietu starp milzu zvaigžņu grupām Cygnus zvaigznājā - zvaigznēm, kas ir tik masīvas, ka neizbēgami eksplodē kā supernovas.
"Šis ir pirmais tiešais neitronu zvaigznes ātruma mērījums, kas pārsniedz 1000 kilometrus sekundē," sacīja NRAO astronoms Valters Briskens. “Lielākā daļa agrāko neitronu zvaigžņu ātruma aprēķinu bija atkarīga no izglītotiem minējumiem par attālumiem. Izmantojot šo, mums ir precīzs, tiešs attāluma mērījums, tāpēc mēs varam izmērīt ātrumu tieši, ”sacīja Briskens. VLBA mērījumi rāda, ka pulsars pārvietojas ar gandrīz 1100 kilometru (vairāk nekā 670 jūdzes) sekundē - apmēram 150 reizes ātrāk nekā riņķojot kosmosa kuģī. Ar šādu ātrumu tas varētu no Londonas uz Ņujorku nobraukt piecu sekunžu laikā.
Lai izmērītu pulsara attālumu, astronomiem vajadzēja atklāt “ļodzīties” savā stāvoklī, ko izraisīja Zemes kustība ap Sauli. Šis “ļodzīties” bija aptuveni beisbola nūjas garums, kā redzams no Mēness. Tad pēc noteiktā attāluma zinātnieki varēja aprēķināt pulsara ātrumu, izmērot tā kustību pa debesīm.
“Kustība, ko mēs izmērījām ar VLBA, bija aptuveni vienāda ar mājas bumbas vērošanu Bostonas Fenveja parkā no sēdekļa uz Mēness,” skaidroja Chatterjee. “Tomēr pulsaram bija nepieciešami gandrīz 22 mēneši, lai parādītu tik acīmredzamo kustību. VLBA ir labākais iespējamais teleskops, lai izsekotu tik niecīgām acīmredzamām kustībām. ”
Zvaigznes domājamā dzimšanas vieta starp milzu zvaigznēm Cygnus zvaigznājā atrodas Piena ceļa plaknē, spirālveida galaktikā. Jaunie VLBA novērojumi norāda, ka neitronu zvaigzne tagad atrodas tālu prom no Piena ceļa plaknes ar pietiekami lielu ātrumu, lai to pilnībā izvestu no Galaktikas. Kopš supernovas eksplozijas gandrīz pirms divarpus miljoniem gadu pulsars ir pārvietojies pāri apmēram trešdaļai nakts debesu, skatoties no Zemes.
"Mēs kādu laiku domājām, ka supernovas sprādzieni var dot sitienu iegūtajai neitronu zvaigznei, taču šī procesa jaunākie datoru modeļi nav nodrošinājuši ātrumu nekur tuvu tam, ko mēs redzam šajā objektā," sacīja Chatterjee. "Tas nozīmē, ka modeļi ir jāpārbauda un, iespējams, jālabo, lai ņemtu vērā mūsu novērojumus," viņš teica.
"Ir arī daži citi procesi, kas, iespējams, var palielināt ātrumu, ko rada supernovas sitiens, taču mums būs jāveic rūpīgāka izmeklēšana, lai izdarītu stingrus secinājumus," sacīja Wouter Vlemmings no Jodrell Bank Observatory Apvienotajā Karalistē un Kornela universitāte ASV
B1508 + 55 novērojumi bija daļa no lielāka projekta, lai izmantotu VLBA, lai izmērītu attālumus un daudzu pulsatora kustības. "Šis ir pirmais šī ilgtermiņa projekta rezultāts, un ir diezgan aizraujoši, ja kaut kas tik iespaidīgs nāks tik agri," sacīja Briskena. VLBA novērojumi tika veikti radiofrekvencēs no 1,4 līdz 1,7 GigaHertz.
Chatterjee, Vlemmings un Brisken strādāja kopā ar Džozefu Lazio no Jūras pētniecības laboratorijas, Džeimsu Kordu no Kornela universitātes, Milleru Gosu no NRAO, Stefanu Toršettu no Kalifornijas universitātes, Santa Krūzu, Edvardu Fomalontu no NRAO, Endrjū Lynu un Maiklu Krameru, abi no Jodrell Bank observatorija. Zinātnieki savus atklājumus iepazīstināja Astrofizisko žurnālu vēstuļu 1. septembra numurā.
VLBA ir desmit radioteleskopa antenu sistēma, kuru katrs trauks ir 25 metru (82 pēdas) diametrā un sver 240 tonnas. Sākot no Mauna Kea Havaju salās līdz Sentkriksam ASV Virdžīnu salās, VLBA sniedzas vairāk nekā 5000 jūdžu attālumā, nodrošinot astronomiem asāko redzējumu no jebkura teleskopa uz Zemes vai kosmosā.
Nacionālā radioastronomijas observatorija ir Nacionālā zinātnes fonda objekts, kas darbojas saskaņā ar sadarbības līgumu ar asociētajām universitātēm, Inc.
Hārvarda-Smitsona astrofizikas centrs (CfA), kura galvenā mītne atrodas Kembridžā, Masačūsetsā, ir Smitsona astrofizikas observatorijas un Hārvarda koledžas observatorijas kopīga sadarbība. CfA zinātnieki, kas ir iedalīti septiņās pētniecības nodaļās, pēta Visuma izcelsmi, attīstību un galveno likteni.
Oriģinālais avots: CfA ziņu izlaidums
