Tucatnyi új pulzárt találtak

A 2008 májusában felbocsátott Fermi ûrtávcsõ (eredeti nevén GLAST, azaz Gamma-ray Large Area Space Telescope) az elektromágneses spektrum legrövidebb hullámhosszú tartományában, azaz a gammasugárzások detektálásával vizsgálja az univerzum legnagyobb energiájú objektumait és eseményeit. A távcsõ háromóránként letapogatja az egész égboltot, így mûködésétõl sok új felfedezést vártak a szakemberek, írta meg a hirek.csillagászat.hu.

Az új ûrtávcsõ egyik legfontosabb kutatási területének a pulzárok vizsgálata számít. Ezeket a nagy tömegû csillagok végsõ robbanásai után visszamaradó, rendkívül gyorsan (másodpercenként akár több száz fordulatos sebességgel) forgó neutroncsillagokat mintegy négy évtizede ismerik a csillagászok, ám számos tulajdonságukat még mindig homály fedi. Az alapvetõ fizikai modell szerint ezek az égitestek erõs mágneses térrel rendelkeznek, és a neutroncsillagok pólusának környékérõl, a mágneses erõvonalak mentén nagy sebességû részecskék áramlanak ki. Ez a részecskeáramlás, valamint az ennek során létrejövõ elektromágneses sugárzás a mágneses tengely mentén két ellentétes irányú, keskeny nyalábban történik. A mágneses és a forgási tengely azonban nem esik egybe, ezért a sugárnyalábok iránya csak bizonyos szakaszokban mutat a Föld felé (ha egyáltalán mutat erre valamikor). A pulzárok sugárzását ezért sûrû felvillanásokként lehet detektálni, elsõsorban a rádióhullámok tartományában.

2008 októberében a NASA kutatói bejelentették, hogy a Fermi mérései révén találtak egy eddig ismeretlen, kizárólag gammatartományban detektálható pulzárt. Ez a hír azért volt érdekes, mert a csillagmaradványokat addig csak pulzáló rádiósugárzásuk révén sikerült felfedezni. És bár néhány pulzár esetében az utóbbi években sikerült észlelni az optikai, röntgen- vagy gammasugárzásuk hasonló jellegû változását, a tavaly talált CTA 1 jelû objektum volt az elsõ, melynek pulzáló intenzitásváltozását csak gammatartományban lehetett kimutatni.

A Fermi ûrtávcsõ adatait elemzõ szakemberek nemrég újabb tizenkét, csak gammatartományban villogó pulzár felfedezésérõl számoltak be. Azt, hogy egyre több ilyen típusú neutroncsillagot találnak, a kutatók azzal magyarázzák, hogy a gammasugárzás jóval szélesebb területrõl érkezhet, mint a keskeny nyalábokban kibocsátott rádiósugárzás. Így olyan objektumok detektálására nyílik lehetõség, melyre a nagyenergiájú tartományokban vizsgálódó ûrtávcsövek nélkül sosem lett volna esély.

Az új adatok ismeretében a tudósok hajlanak rá, hogy változtassanak a pulzárok eddigi fizikai modelljein. Eddig ugyanis az volt az elterjedt álláspont, hogy a gammasugárzás - akárcsak a rádiósugárzás - a neutroncsillagok pólusainak közelében keletkezik. Egyre inkább erõsödik viszont az az álláspont, hogy a nagy energiájú gammafotonok a pulzárok felszínétõl jóval messzebb, a mágneses erõtérben mozgó részecskéktõl származnak. Az égbolt legerõsebb állandó gammaforrása, a Vela pulzár esetében a számítások azt mutatják, hogy a nagy energiájú sugárzás akár a csillagmaradványtól 400 kilométerre is létrejöhet - miközben maga az objektum csak 25-30 kilométer átmérõjû. A kérdés eldöntéséhez ugyanakkor további vizsgálatokra van szükség.

A Fermivel emellett néhány ismert pulzár gammasugárzását is sikerült kimutatni. Érdekesség, hogy a magányos neutroncsillagok kora egyszerûen becsülhetõ a forgási periódusuk révén. A gyors forgás során ugyanis ezek az égitestek nagy mennyiségû impulzusmomentumot vesztenek, így idõvel forgásuk lelassul (pl. a CTA 1 esetében 87 ezer év alatt mintegy 1 másodperccel nõ a rotációs periódus). Nem ez a helyzet viszont a kettõs rendszerekben lévõ pulzárokkal (ha a másik égitest egy normál csillag): a társobjektumról átáramló anyag ugyanis a kezdetinél is nagyobb sebességûre pörgetheti fel a neutroncsillagot (ezek az ún. milliszekundumos pulzárok). Ezek forgási periódusa mindössze néhány ezredmásodperc.

Az ûrtávcsõ eredményei nagyban hozzájárulhatnak a pulzárok tulajdonságainak jobb megértéséhez. Az eddig elmondottakon túl azt is érdemes figyelembe venni, hogy míg a rádiósugárzás észlelése révén a neutroncsillagok teljes energiakibocsátásának csak töredékérõl kaphattunk információt, addig a gammatartományban detektált sugárzás a teljes mennyiség több mint 10 százalékát teszi ki.

5 könyv
Több mint 600 meghökkentő, érdekes és tanulságos történet!

MEGVESZEM

Kövesse az Indexet Facebookon is!

Követem!