A csillagászok több mint két évtizede szisztematikusan követik a nagy energiájú gammasugarak titokzatos forrásait.
Az egyiket azonban nem fedezték fel – a Tejút legfényesebb, azonosítatlan forrása a gammasugaraknak. Úgy tűnt, hogy egy 2740 fényévnyire lévő bináris rendszerből származik, de a csillagok közül csak egyet találtak.
Most a csillagászok megoldották a rejtélyt, és egy második csillagot fedeztek fel a 2008 és 2018 közötti gammasugár-adatok vizsgálatával. A két csillag együtt alkotja az egyik legfurcsább bináris rendszert, amit valaha láttunk.
“A bináris csillagrendszer és a szívében található neutroncsillag, jelenleg PSR J1653-0158 néven ismert, új rekordokat döntöttek” – mondta Lars Nieder csillagász, a németországi Hannoveri Albert Einstein Intézet munkatársa.
„Felfedeztük egy szuper nehézsúlyú és egy könnyűsúlyú galaktikus táncát: a neutroncsillag, amelynek tömege a Napunk tömegének alig kétszerese, rendkívül nehéz. Társának a sűrűsége körülbelül hatszorosa, de a Nap tömegének csak 1 százaléka.
“Ez a” furcsa pár “75 percenként forog, gyorsabban, mint az összes ismert összehasonlítható bináris.”
2009 óta úgy gondolják, hogy a rendszer által detektált gammasugarakat gamma pulzárnak kell produkálnia. Ezután 2014-ben egy gamma-sugárforrás röntgen- és optikai megfigyelései során egy változó csillagot fedeztek fel 75 perces periódus alatt.
Apró társcsillag volt, és a csillagászok úgy vélték, hogy a 75 perces periódus megfelel a keringési periódusnak, és a második csillag a gammasugarak forrása.
A második csillagot pulzárnak tekintették. Ez egyfajta gyorsan forgó neutroncsillag, amely forgás közben sugárzást bocsát ki pólusaiból. Ezek a sugarak kissé olyanok, mint egy jelzőfények, amelyek a csillag forgási sebességével villognak (vagy pulzálnak) a megfigyelő mellett.
A pulzár azonban nagyon gyorsan forog, másodpercenként több mint 500-szor. A milliszekundumos pulzusok rendkívül gyorsan forognak; ez alkotja a nevük „ezredmásodperces” részét. De a PSR J1653-0158 rendelkezik az egyik legmagasabb forgási sebességgel, amelyet valaha is megfigyeltek a pulzárokban.
Ezenkívül a csillagnak nagyon gyenge a mágneses tere.
A műhold is elég furcsa, mivel hihetetlenül alacsony tömegű. A csapat úgy véli, hogy ez egy hélium fehér törpe, amelyet a pulzár elnyelt. Az ilyen rendszert fekete özvegy bináris rendszernek nevezik.
“A törpe csillag maradéka a pulzár körül a Föld-Hold távolság 1,3-szorosát keresi meg mindössze 75 perc alatt, másodpercenként több mint 700 kilométerrel” – mondta Nieder.
“Ez a szokatlan duó egy rendkívül szoros bináris rendszerből származhatott, amelyben az anyag kezdetben egy társcsillagból egy neutroncsillagig áramlott, növelve annak tömegét, és gyorsabban és gyorsabban forogva, miközben egyidejűleg gyengítette mágneses terét.”
A rendszer vizualizálása (alul) a Földhöz és a Holdhoz (felül) képest. (Knispel / Clark / Max Planck Gravitációs Fizikai Intézet / NASA).
Ezt a hipotézist egy rádióhullám-csoport tanulmányai is megerősítik. Ha a pulzár kibocsátja őket, akkor nem tudjuk észlelni őket; ez azért lehet, mert a rendszert egy törpe csillag sűrű anyagfelhője veszi körül. A gammasugárzás behatolhatott ebbe a felhőbe, de a rádióhullámok nem.
Mindenesetre a PSR J1653-0158 csak a második milliszekundumos pulzus, amely nem bocsát ki semmilyen detektálható rádióhullámot.
“Az olyan bináris rendszerekben, mint amit most felfedeztünk, a pulzárokat” fekete özvegyeknek “nevezik, mert az azonos nevű pókokhoz hasonlóan ők is úgyszólván megeszik partnereiket” – mondta Clarke.
“A pulzár sugárzással párologtatja műholdját, és a csillagrendszert rádióhullámok számára áthatolhatatlan plazmával tölti meg.”
A tanulmány a The Astrophysical Journal Letters folyóiratban jelent meg.
