Znajdź zawartość

Białe karły to pozostałości po gwiazdach niedużych gwiazdach. Zbudowane są ze zdegenerowanej materii. Ich masa jest porównywalna z masą Słońca, ale wielkością przypominają Ziemię. Zespół naukowy, na czele którego stoją astronomowie z University of Warwick doniósł o odkryciu drugiego białego karła, który jest pulsarem, obracającą się gwiazdą emitującą wiązkę promieniowania elektromagnetycznego. To niezwykłe odkrycie – dotychczas znaliśmy pulsary, którymi były gwiazdy neutronowe – pozwoli na lepsze zrozumienie ewolucji gwiazd. Pierwszym odkrytym białym karłem pulsarem był AR Scorpii (AR Sco) zauważony przez uczonych z Warwick w 2016 roku. Teraz odkryli drugą gwiazdę tego typu - J191213.72-441045.1. I w jednym i w drugim przypadku białemu karłowi towarzyszy czerwony karzeł, regularnie omiatany przez promieniowanie emitowane przez pulsar. To powoduje, że nowo odkryty system rozjaśnia się i znacznie przygasa w regularnych odstępach. Po odkryciu Ar Sco uczeni stwierdzili, że przychylają się do hipotezy dynama, mówiącej, że białe karły mają wewnątrz dynama – czyli generatory elektryczne – którym zawdzięczają swoje potężne pola magnetyczne. Do zweryfikowania tej hipotezy potrzebowali drugiego białego karła pulsara i zaczęli jego poszukiwania. Po 7 latach w końcu się udało. Nowo odkryty pulsar znajduje się w odległości 773 lat świetlnych od Ziemi i obraca się 300-krotnie szybciej od naszej planety. Jego pełny obrót trwa zaledwie 5,3 minuty, a biały karzeł obiega towarzyszącego mu czerwonego karła w ciągu 4,03 godziny. Pochodzenie pola magnetycznego to otwarte zagadnienie na wielu polach badawczych astronomii. Jest ono szczególnie trudne w dziedzinie badania białych karłów. Pole magnetyczne białego karła może być ponad milion razy potężniejsze niż pole magnetyczne Słońca, a model dynama pozwala wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. Odkrycie J1912-4410 to kluczowy krok w tym kierunku, mówi doktor Ingrid Pelisoli. Podczas poszukiwań drugiego białego karła pulsara uczeni wykorzystali dane z różnych źródeł, szukają w nich obiektu o charakterystykach podobnych do AR Sco. Gdy już go znaleźli, zaczęli go badać i potwierdzili, że mają to, czego szukali. Mamy więc potwierdzenie, że istnieje więcej białych karłów pulsarów. Model dynamo przewiduje istnienie takich gwiazd. Zgodnie z nim białe karły pulsary, ze względu na swój zaawansowany wiek, powinny być chłodne. Ich towarzysze powinni być na tyle blisko, by biały karzeł wyciągał z nich materię, co pozwala mu się obracać. Wszystkie te przewidywania się spełniły. Mamy tutaj białego karła o temperaturze niższej niż 13 000 kelwinów, który co pięć minut wykonuje pełny obrót wokół własnej osi i którego oddziaływanie grawitacyjne wywiera duży wpływ na towarzysza, stwierdza Pelisoli. « powrót do artykułu

Astronomowie z University of Berkeley poinformowali, że odkryta w 2017 roku gwiazda neutronowa jest nie tylko jednym z najszybciej obracających się pulsarów w Drodze Mlecznej. Pochłonęła ona niemal całą masę towarzyszącej jej gwiazdy, stając się najbardziej masywną ze wszystkich znanych nam gwiazd neutronowych. Pulsar PSR J0952-0607 obraca się 707 razy na sekundę, a jego masa wynosi aż 2,35 mas Słońca. Gdyby była nieco bardziej masywna, całkowicie by się zapadła, tworząc czarną dziurę Jej badania pozwolą na lepsze zrozumienie ekstremalnego środowiska tych niezwykle gęstych obiektów. Niewiele wiemy o tym, jak materia zachowuje się w tak gęstych miejscach, jak jądro atomu uranu. Gwiazda neutronowa przypomina takie wielkie jądro, mówi profesor Alex Filippenko. Gwiazdy neutronowe są tak gęste, że 1 cm3 ich materii waży około miliarda ton. Są więc najbardziej gęstymi obiektami we wszechświecie. Zaraz po czarnych dziurach. Tych jednych, ukrytych za horyzontem zdarzeń, nie jesteśmy w stanie badać. PSR J0952-0607 to tzw. „czarna wdowa”. To oczywiste odniesienie do pająków czarnych wdów, wśród których samica pożera po kopulacji znacznie mniejszego samca. Filippenko i profesor Roger W. Romani od ponad dekady badają systemy „czarnych wdów”, starając się określić górną granicę masy, jaką może osiągnąć pulsar. Dzięki połączeniu pomiarów z wielu systemów czarnych wdów, stwierdziliśmy, że gwiazda neutronowa może osiągnąć masę 2,35 ± 0,17 masy Słońca, stwierdza Romani. Jeśli zaś jest to granica limitu masy gwiazdy neutronowej, gwiazda taka zbudowana jest prawdopodobnie z mieszaniny neutronów oraz kwarków górnych i dolnych, ale nie z egzotycznej materii, takiej jak kwarki dziwne czy kaony. Taki limit wyklucza wiele proponowanych stanów materii, szczególnie egzotycznej materii we wnętrzu gwiazdy, dodaje Romani. Naukowcy są generalnie zgodni co do tego, że gwiazdy, których masa jądra przekracza 1,4 masy Słońca, zapadają się pod koniec życia, tworząc gęsty kompaktowy obiekt, w którego wnętrzu panuje tak wysokie ciśnienie, że wszystkie atomy tworzą mieszaninę neutronów i kwarków. Powstają w ten sposób gwiazdy neutronowe, które od początku istnienia obracają się. I mimo że w świetle widzialnym świecą zbyt słabo, byśmy mogli je dostrzec, emitują impulsy radiowe, promieniowania rentgenowskiego, a nawet promieniowania gamma, które omiatają Ziemię na podobieństwo latarni morskiej. Zwykłe pulsary obracają się z prędkością około 1 obrotu na sekundę. Zjawisko to łatwo wyjaśnić naturalnym obrotem gwiazdy z okresu, przed jej zapadnięciem się. Znamy jednak pulsary obracające się znacznie szybciej, nawet do 1000 razy na sekundę. To tak zwane pulsary milisekundowe. Tak szybki obrót trudno jest wytłumaczyć bez odwoływania się do materii z gwiazdy towarzyszącej, która je wchłaniania przez pulsar i napędza jego ruch.  Jednak w przypadku niektórych pulsarów milisekundowych nie potrafimy wykryć ich towarzysza. Jedno z wyjaśnień mówi, że już go nie ma, gdyż pulsar wchłonął całą jego materię. Naukowcy mówią, że gdy towarzysz gwiazdy neutronowej starzeje się i staje się czerwonym olbrzymem, pochodząca z niego materia opada na pulsar, który zaczyna się coraz szybciej obracać. Z obracającej się gwiazdy wydobywa się wiatr cząstek, który uderza w czerwonego olbrzyma i obdziera go z materii. Ten samonapędzający się proces może trwać do czasu, aż czerwony olbrzym skurczy się do wielkości planety, a nawet całkowicie zniknie. Tak właśnie ma dochodzić do pojawienia się samotnych pulsarów milisekundowych. Pulsar PSR J0952-0607 potwierdza tę hipotezę. Jego towarzyszem jest niewielka gwiazda, która właśnie traci materię i zbliża się do granicy masy planety, a z czasem może całkowicie zniknąć. Obecnie jej masa jest zaledwie 20-krotnie większa od masy Jowisza, ma więc masę 2% masy Słońca. Znajduje się w obrocie synchronicznym względem pulsara, czyli jest zwrócona do niego zawsze tą samą stroną. Przez to temperatura tej strony wynosi ok. 6000 stopni Celsjusza i sama gwiazda świeci na tyle mocno, że można ją dostrzec za pomocą teleskopu. « powrót do artykułu

Gwiazdy neutronowe są źródłem najpotężniejszych pól magnetycznych we wszechświecie. Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk donieśli właśnie, że satelita Insight-HXMT zaobserwował gwiazdę o najpotężniejszej indukcji magnetycznej na powierzchni. Z pomiarów wynika, że indukcja na powierzchni gwiazdy znajdującej się w układzie podwójnym Swift J0243.6+6124 wynosi gigantyczne 1,6 miliarda tesli. Dotychczasowy rekord, zmierzony w 2020 roku, wynosił 1 miliard tesli. O tym, o jak olbrzymich wartościach mówimy niech świadczy fakt, że indukcja potężnych magnesów wykorzystywanych w akceleratorach cząstek czy reaktorach fuzyjnych wynosi kilkanaście tesli. A indukcja pola magnetycznego na powierzchni Ziemi to... 0,000065 tesli. Indukcja magnetyczna Swift J0243.6+6124 jest więc 24 biliony razy większa. Wspomniany układ podwójny składa się z gwiazdy neutronowej oraz jej towarzysza. Potężna grawitacja gwiazdy neutronowej wyciąga z jej towarzysza gaz, który opada na gwiazdę neutronową, tworząc wokół dysk akrecyjny. Plazma z dysku akrecyjnego opada wzdłuż linii pola magnetycznego na powierzchnię gwiazdy, podążając do biegunów magnetycznych, gdzie wywołuje silne promieniowanie rentgenowskie emitowane w wąskich wiązkach wzdłuż biegunów magnetycznych. Jako że gwiazda się obraca, obserwator widzi pulsujące promieniowanie magnetyczne, stąd taki układ nazywa się pulsarem rentgenowskim. Z wielu badań wiemy, że energia absorpcji linii promieniowania rentgenowskiego z takiego pulsara odpowiada indukcji magnetycznej na powierzchni gwiazdy neutronowej. Dzięki temu możemy mierzyć tę indukcję badając promieniowanie emitowane przez gwiazdę. « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół astronomów odkrył nowy rodzaj gwiazdy neutronowej. Gwiazda obraca się niezwykle powoli. Jej jeden obrót trwa 76 sekund. I jest unikatowa, gdyż znajduje się na „kosmicznym cmentarzu”, z którego nie powinny dobiegać do nas żadne sygnały. Początkowo członkowie zespołu MeerTRAP zarejestrowali pojedynczy impuls by następnie, wykorzystując jednocześnie wykonywane 8-sekundowe obrazy nieba, potwierdzić pozycję niezwykłej gwiazdy. Gwiazdy neutronowe to niezwykle gęste pozostałości po eksplozjach supernowych. Obecnie znamy około 3000 takich gwiazd w naszej galaktyce. Nowo odkryta gwiazda jest wyjątkowa. Odkrywcy sądzą, że może ona należeć do magnetarów o bardzo długi okresie. To przewidziana teoretycznie klasa gwiazd o ekstremalnie potężnych polach magnetycznych. Mamy olbrzymie szczęście, że impuls radiowy z gwiazdy przeciął Ziemię, mówi kierująca badaniami doktor Manisha Caleb z University of Sydney. Jest więc prawdopodobne, że w naszej galaktyce istnieje znacznie więcej tak wolno obracających się gwiazd neutronowych. Miałoby to olbrzymie znaczenie dla naszego rozumienia narodzin i ewolucji takich gwiazd. Większość badań nad pulsarami nie jest zaprojektowana, by szukać gwiazd o tak długim okresie, więc nie wiemy, ile takich gwiazd może istnieć, dodaje uczona. Nowo odkryta gwiazda, PSR J0901-4046 emituje co najmniej siedem różnych rodzajów impulsów, z których część emitowana jest regularnie. Sygnały te mają cechy charakterystyczne pulsarów, magnetarów o bardzo długim okresie, a nawet szybkich rozbłysków gamma (FRB). To pierwsza znana nam gwiazda z nowej klasy gwiazd neutronowych. Kwestią otwartą pozostają pytania, jak i czy w ogóle jest ona powiązana z innymi klasami, dodaje doktor Caleb. « powrót do artykułu

Kiedy ktoś zaczyna mówić o prędkości większej, niż prędkość światła, od razu zostaje zaliczony do miłośników fantastyki niezbyt naukowej, albo do maniaków pseudonauki. Nieliczne sensacyjne doniesienia w prasie o szybkości nadświetlnej - jak wiedzą zorientowani - donoszą jedynie o prędkości w ośrodku materialnym: światło w szkle, czy wodzie porusza się wolniej niż w próżni. Prawdziwa prędkość c jest nieosiągalna, nawet słynne stany splątane, nazywane teleportacją, nie pozwalają na ani na przenoszenie materii, ani energii, ani informacji z prędkością nadświetlną. Co prawda pojedyncze eksperymenty sugerują możliwość przekroczenia prędkości światła przez tunelowane fotony lub przez informację dzięki stanom splątanym, nie są one jednak pewne i powszechnie akceptowane. Dlatego doniesienie, jakoby dwaj naukowcy z laboratorium w Los Alamos: John Singleton i Andrea Schmidt, stworzyli coś, co porusza się szybciej niż światło, budzi niedowierzanie a nawet żarty. Po wyjaśnieniach sceptycy jednak milkną, zwłaszcza w obliczu potwierdzonych doświadczeń. Oczywiście, nie jest to i nie będzie „napęd Warp"... Ale po kolei. Singleton i Schmidt stworzyli obwód elektryczny, a może raczej przewód, w którym puls prądu wędruje szybciej niż światło w próżni. Wbrew pozorom nie łamie to zasad teorii Einsteina, ponieważ tworzone przez nich impulsy nie są procesem przyczynowo-skutkowym. Sama idea jest zaskakująca, autorzy opisują to w taki oto sposób: wyobraźmy sobie szereg kostek domina, ustawionych sztorcem. Kiedy popchniemy jedną, ta przewróci następne, „impuls" przewracających się kostek będzie wędrował z prędkością zależną od ich rozmiaru, odstępów między nimi, itd. Nigdy jednak nie przekroczy pewnej prędkości, ponieważ jest procesem przyczynowym - każda kostka oddziałuje na następną. Można jednak zbudować urządzenie, które „ręcznie" przewraca każdą kostkę w szeregu. W ten sposób można przewrócić każdy klocek, zanim uderzy go poprzedni. „Impuls" kostek może w ten sposób wędrować szybciej, niemal dowolnie szybko, przestaje bowiem być ciągiem przyczynowym. Ależ to oszustwo, sztuczka - można pomyśleć i owszem, ale to oszustwo działa. Właśnie taką sztuczką posłużyli się dwaj naukowcy, ale w odniesieniu do prądu. „Przewód" w ich wykonaniu jest sterowany szeregiem kontrolowanych obwodów elektrycznych, wzbudzających naładowane elektrycznie cząsteczki w zsynchronizowany sposób. Przy właściwej synchronizacji impulsy prądu wędrują z szybkością większą od nieprzekraczalnego c. Oczywiście żaden obiekt materialny, ani energia nie przekraczają prędkości światła, ale elektromagnetycznie nie ma to znaczenia. Wszystko jedno, jakie jest źródło wzbudzające prąd w obwodzie - emituje on promieniowanie elektromagnetyczne. Samo promieniowanie rozchodzi się oczywiście z prędkością światła. Ale jego kształt zależny jest od prędkości źródła - i o to chodziło w doświadczeniu. Porównanie promieniowania emitowanego przez wzbudzany sztucznie puls prądowy o prędkości mniejszej i większej od prędkości c z promieniowaniem naturalnych źródeł wykazało, że naprawdę można wywołać promieniowanie, które wygląda, jakby wysyłające je cząsteczki poruszały się szybciej od światła. Co się więc dzieje, gdy na przykład impuls trwający normalnie kilka sekund ściśniemy do milisekund? Efekty są zaskakujące. Czoła fal nakładają się na siebie, dając w rezultacie wyjątkowo ostry impuls, obejmujący bardzo szerokie spektrum. Ponadto ściśnięcie powoduje wzmocnienie sygnału, który zanika proporcjonalnie do odległości, zamiast do kwadratu odległości. Co z tego wynika w praktyce? Zastosowanie takiej techniki pozwoliłoby emitować sygnał radiowy z wykorzystaniem znacznie mniejszej energii. Singleton i Schmidt jednak nie zatrzymują się nad takim obiecującym pomysłem, ich cel jest bowiem zupełnie inny. Ich zainteresowanie to astrofizyka, a wspomniane doświadczenie może stanowić wyjaśnienie tajemnicy pulsarów - supergęstych gwiazd neutronowych, które wirując, emitują sygnały radiowe, podobnie do latarni morskiej. Do tej pory zagadką była wyjątkowa ostrość pulsarowych sygnałów, połączona z bardzo szerokim spektrum - czyli właściwości identyczne, jak w wytworzonym laboratoryjnie promieniowaniu. Inna właściwość zbudowanego układu, spadek siły sygnału jedynie proporcjonalnie do odległości, może wyjaśnić jeszcze inną astrofizyczną zagadkę: rozbłyski gamma. Wymyślony przez naukowców mechanizm emitowania promieniowania wyjaśnia wyjątkową siłę wspomnianych rozbłysków. Jak jednak gwiazdy mogą generować takie zjawisko? Razem z wirującym pulsarem obraca się jego pole magnetyczne. Przy stałej prędkości kątowej, zgodnie z prawami geometrii, jego prędkość liniowa rośnie wraz z odległością od źródła, aż wreszcie osiąga i przekracza prędkość światła, wzbudzając w atmosferze gwiazdy prąd, który działa dokładnie tak, jak laboratoryjny układ. W 1890 roku dwóch europejskich fizyków: Oliver Heaviside i Arnold Sommerfeldt opisało teoretycznie podobne zjawisko. Ponieważ jednak stworzona wkrótce teoria Einsteina zabraniała myśleć o prędkości szybszej od światła, o pracy zapomniano. Dziś pomysł powraca, pokazując całkiem nowe, nieznane pole dla nauki.

Gwiazdy neutronowe to najbardziej gęste – nie licząc czarnych dziur – obiekty we wszechświecie. Centymetr sześcienny ich materii waży miliony ton. Naukowcy wciąż je badają próbując znaleźć odpowiedzi na wiele pytań. Chcieliby np. dowiedzieć się, jak wyglądają neutrony ściśnięte tak potężnymi siłami czy gdzie leży granica pojawienia się czarnej dziury. Naukowcy używający Green Bank Telescope donieśli właśnie o odkryciu najbardziej masywnej gwiazdy neutronowej. Pulsar J0740+6620 ma masę 2,17 większą od masy Słońca, a całość jest upakowana w kuli o średnicy zaledwie 30 kilometrów. To bardzo ważne odkrycie, gdyż z danych dostarczonych przez detektor LIGO, który zarejestrował fale grawitacyjne pochodzące ze zderzenia dwóch gwiazd neutronowych wynika, iż 2,17 masy Słońca to bardzo blisko granicy powstania czarnej dziury. Gwiazdy neutronowe są tajemnicze i fascynujące. Te obiekty wielkości miasta przypominają ogromne jądro atomowe. Są tak masywne, że mają dziwaczne właściwości. Gdy dowiemy się, jaka może być ich maksymalna masa, poznamy wiele niedostępnych obecnie faktów z astrofizyki, mówi doktorant Thankful Cromartie. Pulsar J0740+6620 tworzy układ podwójny z białym karłem. To właśnie dzięki temu udało się precyzyjnie określić jego masę. Pulsary emitują bowiem z obu biegunów fale radiowe. Emisja ma miejsce w bardzo regularnych odstępach. Jako, że wspomniany pulsar ma towarzysza, to gdy z ziemskiego punktu widzenia znajduje się za nim, obecność białego karła zagina przestrzeń, co powoduje pojawienie się zjawiska znanego jako opóźnienie Shapiro. Z powodu obecności obiektu zniekształcającego przestrzeń, sygnał radiowy musi przebyć nieco dłuższą drogę, by dotrzeć do Ziemi. W omawianym przypadku opóźnienie wynosi około 10 milisekund. To wystarczy, by na tej podstawie wyliczyć masę białego karła. Gdy już ją znamy, z łatwością da się wyliczyć masę towarzyszącego mu pulsara. Położenie tego układu podwójnego względem Ziemi stworzyło nam wyjątkową okazję. Istnieje granica, poza którą gęstość we wnętrzu gwiazd neutronowych jest tak wielka, iż grawitacja przezwycięża materię i gwiazda dalej się zapada. Każda kolejna „rekordowo masywna” gwiazda neutronowa, którą odkrywamy, przybliża nas do odkrycia tej granicy i pozwala lepiej zrozumieć zjawiska fizyczne zachodzące przy tak olbrzymich gęstościach, mówi astronom Scott Ransom. Badania były prowadzone w ramach programu NANOGrav Physics Frontiers Center. « powrót do artykułu

Niezwykła emisja w podczerwieni, pochodząca z pobliskiej gwiazdy neutronowej, może wskazywać, że obiekty takie mają nieznane nam dotychczas właściwości. Istnienie tej emisji może wskazywać, że gwiazda jest otoczona dyskiem pyłu, inna możliwość to wiatr o dużej energii wiejący od gwiazdy i zderzający się z gazem w przestrzeni międzygwiezdnej. Gwiazdy neutronowe są zwykle badane w paśmie radiowym oraz w pasmach o wysokich energiach, jak np. w paśmie promieniowania X.  Teraz amerykańsko-turecki zespół wykazał, że wiele interesujących informacji można zdobyć, badając je w podczerwieni. Ta konkretna gwiazda neutronowa należy do grupy siedmiu pobliskich pulsarów, zwanych Wspaniałą Siódemką, które są cieplejsze niż powinny, jeśli weźmiemy pod uwagę ich wiek i pozostałe zapasy energii. Wokół gwiazdy RX J0806.4-4123 zaobserwowaliśmy szeroki obszar emisji w podczerwieni rozciągający się na odległość około 200 j.a. od pulsaru, mówi główna autorka badań, profesor Bettina Posselt z Pennsylvania State University. To pierwsza gwiazda neutronowe, której tak szeroko emitowany sygnał jest widoczny tylko w podczerwieni. Jedna hipoteza mówi, że wokół gwiazdy znajduje się materiał pozostały po eksplozji supernowej. Interakcja tego materiału z gwiazdą neutronową może rozgrzać pulsar i go spowolnić. Jeśli ta hipoteza się potwierdzi, zmieni się nasze rozumienie ewolucji gwiazd neutronowych, stwierdza Posselt. Drugie możliwe wyjaśnienie to istnienie plerionu, czyli mgławicy wiatru pulsarowego. Do zaistnienia plerionu konieczne jest pojawienie się wiatru pulsarowego. Wiatr taki może powstawać, gdy cząstki są przyspieszane w polu elektrycznym obracającej się gwiazdy neutronowej. Gdy gwiazda taka przemieszcza się przez przestrzeń szybciej niż prędkość dźwięku, dochodzi do interakcji pomiędzy wiatrem pulsarowym a materią międzygwiezdną. Cząstki emitują wówczas promieniowanie synchrotronowe i widzimy sygnał w podczerwieni. Zwykle mgławice wiatru pulsarowego są widoczne w zakresie promieniowania X. Istnienie plerionu widocznego tylko w podczerwieni to coś niezwykłego i ekscytującego, wyjaśnia uczona. « powrót do artykułu

Astronomowie z University of Wisconsin-Milwaukee odnaleźli najzimniejszego i najsłabiej świecącego białego karła. Gwiazda jest tak zimna, że znajdujący się w niej węgiel skrystalizował i powstał olbrzymi diament wielkości Ziemi. To naprawdę niezwykły obiekt. Uważamy, że w przestrzeni kosmicznej znajduje się wielka liczba starych białych karłów. Trudno je zobaczyć i nie wiemy, gdzie patrzeć. Nie jest możliwe natrafienie bezpośrednio na nie - mówi profesor David Kaplan. Białe karły to niezwykle gęste obiekty, które są ostatnim etapem życia gwiazd podobnych do Słońca. Składają się głównie z węgla i tlenu. Stygną i gasną przez miliardy lat. Białe karły trudno jest jednak badać, gdyż ich odnalezienie jest niemal niemożliwe. Wspomniany biały karzeł, który liczy sobie 11 miliardów lat, został odnaleziony dzięki Green Bank Telescope oraz Very Long Baseline Array. Teleskopy te nie pozwoliły na bezpośrednią obserwację białego karła. Urządzenia badały milisekundowego milisekundowego pulsara PSR J2222-0137, który obraca się z prędkością 30 razy na sekundę. Obserwacje ujawniły, że pulsar jest grawitacyjnie powiązany z innym obiektem, z którym obiegają się nawzajem w ciągu 2,45 dnia. Obiekt ten to gwiazda neutronowa lub, co bardziej prawdopodobne, niezwykle zimny biały karzeł. Obserwacje pozwoliły na precyzyjne określenie pozycji pulsara. Znamy jego pozycję z dokładnością lepszą niż 1 piksel - mówi profesor Kaplan. To z kolei daje nadzieję, że uda się bezpośrednio zaobserwować towarzyszącego mu białego karła. Uczeni stwierdzili dotychczas, że masa pulsara wynosi 1,2 masy Słońca, a masa białego karła to 1,05 masy Słońca. Mimo, że towarzysza pulsara ciągle nie zaobserwowano, to jego kołowa orbita stanowi dodatkowy dowód, że to biały karzeł. Gwiazdy neutronowe mają orbity eliptyczne. « powrót do artykułu

Astronomowie z National Radio Astronomy Obserwatory (NRAO) odkryli najcięższą ze znanych nam gwiazd neutronowych. Ta gwiazda jest dwukrotnie cięższa od Słońca. To zaskakujące, ale taka masa oznacza, że pewne teoretyczne modele budowy gwiazd neutronowych są nieprawdziwe - powiedział Paul Demorest z NRAO. Odkrycie tak masywnej gwiazdy ma również znaczenie dla fizyki jądrowej oraz naszego rozumienia tego, co dzieje się z materią poddaną gigantycznemu ciśnieniu. Gwiazdy neutronowe powstają po eksplozji supernowej. Tworząca je materia zostanie ściśnięta w kuli o średnicy kilku lub kilkunastu kilometrów. Ciśnienie jest tak wielkie, że protony i elektrony zostają zmiażdżone stając się neutronami. Uczeni badali pulsar PSR J1614-2230 i obiegającego go białego karła, które znajdują się w odległości 3000 lat świetlnych od Ziemi. Pulsar kręci się z prędkością 317 obrotów na sekundę, a biały karzeł obiega go w ciągu dziewięciu dni. Orientacja obu obiektów wobec naszej planety umożliwiła zmierzenie masy pulsaru. Gdy biały karzeł znajduje się dokładnie pomiędzy Ziemią a PSR J1614-2230, światło pulsaru przechodzi bardzo blisko niego, przez co dochodzi do efektu zwanego opóźnieniem Shapiro, czyli opóźnienia dotarcia światła do obserwatora, spowodowanego oddziaływaniem grawitacyjnym obiektu, koło którego przechodzi. "Mieliśmy olbrzymie szczęście z tym systemem. Szybko wirujący pulsar wysyła sygnał, który możemy odbierać, a orbita jest niemal idealna do pomiaru. Ponadto towarzyszący mu biały karzeł jest bardzo masywny jak na gwiazdę tego typu. To wywołuje silne opóźnienie Shapiro, które dzięki temu jest łatwiejsze do zmierzenia" - mówi Scott Ransom z NRAO. Uczeni spodziewali się, że pulsar będzie miał około 1,5 masy Słońca. Okazało się jednak, że jest dwukrotnie cięższy od naszej gwiazdy. To wskazuje, że teorie mówiące, że w skład gwiazd neutronowych - obok neutronów - wchodzą też np. kondensaty kaonów czy hiperony są nieprawdziwe. Wyniki badań opisano w Nature, a w piśmie Astrophysical Journal Letters ukazał się artykuł, w którym omówiono dalsze implikacje odkrycia. Czytamy w nim, m.in., że "pomiary takie wskazują, że jeśli w rdzeniu gwiazdy neutronowej znajdują się jakiekolwiek kwarki, to nie mogą być one 'wolne', ale muszą wchodzić w silne interakcje pomiędzy sobą, tak jak to ma miejsce w normalnym jądrze atomowym". Zmierzenie masy PSR J1614-2230 zawęża liczbę teorii nt. gwiazd neutronowych. Jednocześnie czyni bardziej prawdopodobną teorię wyjaśniającą powstawanie pewnego typu rozbłysków gamma. Teoria ta mówi, że są one wywoływane zderzeniami gwiazd neutronowych. Jeśli obiekty te mogą być tak masywne jak wspomniany powyżej pulsar, to rzeczywiście teoria taka może być prawdziwa. Jednocześnie istnieją przypuszczenia, że takie kolizje mogłyby powodować powstawanie fal grawitacyjnych, których usilnie poszukują liczne laboratoria z USA i Europy.

Domowy pecet państwa Chrisa i Helen Colvin z Ames w stanie Iowa odkrył rzadki pulsar. To pierwsze odkrycie w ramach amatorskiego projektu Einstein@home i pierwszy astronomiczny obiekt odnaleziony dzięki przetwarzaniu rozproszonemu. Istnieje wiele projektów @home, a najbardziej znanym z nich jest SETI@home. W jego ramach ochotnicy użyczają mocy swoich komputerów domowych do analizy danych służących poszukiwaniu pozaziemskiej inteligencji. Głównym celem Einstein@home jest poszukiwanie fal grawitacyjnych. Osobom zapisanym do projektu dostarczane są przez internet dane z Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory. Jednak po czterech latach bezowocnych poszukiwań menedżer projektu, Bruce Allen, zdecydował o przeznaczeniu 25% mocy obliczeniowej Einstein@home na potrzeby poszukiwania pulsarów. To swoiste kosmiczne "latarnie morskie" - gwiazdy neutronowe, które w regularnych odstępach czasu wysyłają promieniowanie elektromagnetyczne. Komputer państwa Colvinów odkrył nieznany wcześniej pulsar, który wysyła 41 impulsów na sekundę. Mniej niż 10% znanych pulsarów "pracuje" w takim tempie. Kilka dni później ten sam pulsar został znaleziony przez peceta z Uniwersytetu w Moguncji. Menedżerowie Einstein@home potwierdzili jego istnienie za pomocą Robert C. Byrd Green Bank Telescope. Szybkie tempo wirowania pulsaru PSR J2007+2722 i związane z tym wysyłanie sygnałów w krótkich odstępach czasu sugeruje, że stosunkowo niedawno wchłonął on materię z towarzyszącej mu gwiazdy. To właśnie dodatkowa materia przyspieszyła obroty pulsaru. Najnowsze badania wskazują, że pulsar znowu zwalnia, jednak proces ten odbywa się powoli, co wskazuje na istnienie słabego pola magnetycznego. Sile pole hamowałoby gwiazdę znacznie mocniej. Ponadto zauważono, że sygnały wysyłane przez PSR J2007+2722 nie zmieniają częstotliwości, a to oznacza, że pulsar nie krąży wokół innej gwiazdy. Można zatem przypuszczać, że towarzysz pulsaru eksplodował i stał się supernową. PSR J2007+2722 znajduje się 17 000 lat świetlnych od Ziemi, w kierunku gwiazdozbioru Liska.

Należące do NASA Chandra X-ray Observatory odkryło najstarszy ze znanych nam pojedynczych pulsarów. Okazuje się również, że staruszek jest niezwykle rześki. Po latach badań naukowcy dowiedzieli się, że PSR J0108-1431 liczy sobie około 200 milionów lat i jest ponad 10-krotnie starszy niż wcześniejszy rekordzista. Ponadto znajduje się w odległości 770 lat świetlnych od Ziemi, co czyni go jednym z najbliżej położonych znanych nauce pulsarów. Gwiazda obraca się obecnie z prędkością nieco większą niż 1 obrót na sekundę. Tym, co zaskoczyło naukowców jest fakt, iż PSR J0108-1431 świeci znacznie jaśniej, niż można by się spodziewać po jej wieku. Gwiazda znajduje się blisko momentu swojej śmierci, która nastąpi, gdy przestanie wysyłać promienie X. Wówczas jej obserwacja będzie niezwykle trudna. Obecna pozycja pulsaru i porównanie jej z pozycją z 2001 roku pozwoliła obliczyć, że porusza się on z niemal typową dla tego typu gwiazd prędkością nieco ponad 700 000 kilometrów na godzinę.

Australijscy astronomowie, korzystając z radioteleskopu w Arecibo, odkryli w odległości 20 000 lat świetlnych od Ziemi pulsar oznaczony jako J1903+0327. Nie byłoby w tym nic dziwnego, gdyby nie fakt, że pulsar zachowuje się inaczej niż wszystkie inne znane nam obiekty tego typu i nie pasuje do obowiązujących teorii na temat powstawania takich gwiazd. Pulsary to pewien rzadki typ gwiazdy neutronowej. Powstają, gdy masywna gwiazda eksploduje tworząc supernową. Pulsary charakteryzują się bardzo silnym polem magnetycznym oraz idealnie okrągłą orbitą wokół towarzyszącej gwiazdy. Inną cechą charakterystyczną pulsarów jest ich regularny obrót wokół własnej osi. Zwykle pulsary obracają się kilkukrotnie w ciągu sekundy. Jednak J1903+0327 jest bardzo szybki. Wykonuje on 465 obrotów na sekundę i jest 5. najszybszym znanym pulsarem w naszej galaktyce. Astronomowie uważają, że takie szybki pulsary powstają jako zwykłe, wolniejsze. Jeśli jednak pulsarowi towarzyszy inna gwiazda, którą ten okrąża, to w pewnym momencie materia z towarzyszącej gwiazdy zaczyna przesuwać się do pulsara, powodując jego przyspieszenie. To wyjaśnia istnienie bardzo szybkich pulsarów. Z tym przesuwaniem się materii związane jest jednak jeszcze jedno zjawisko - orbita pulsaru jest niemal idealnym okręgiem. Jak zauważa jeden z odkrywców nowego pulsara, dr Champion, taki kształt orbity to jeden z najlepszych dowodów na potwierdzenie teorii o przyspieszaniu pulsara przez materię towarzyszącej gwiazdy. Jednak J1903+0327 jest zupełnie inny. Jego orbita jest eliptyczna. Rodzi się więc pytanie: W jaki sposób powstał? - mówi Champion. Astronomowie mają już kilka pomysłów, które mogą wyjaśnić tajemnicę pulsara. Jeden z nich mówi, że J1903+0327 był częścią układu składającego się z trzech gwiazd. Został przyspieszony przez jedną z dwóch pozostałych, wokół której rzeczywiście krążył po okręgu. Gwiazda ta następnie albo została "wyrzucona" z układu, albo pulsar wchłonął całą jej materię. Według innej teorii, pulsar powstał w gromadzie kulistej, został tam przyspieszony przez swojego pierwotnego towarzysza, a następnie przemieścił się. Inną niezwykłą cechą J1903+0327 jest jego duża masa. Jest on o 74% cięższy od Słońca. Jak mówi doktor Champion: Tak masywny pulsar może obalić kilka dotychczasowych teorii dotyczących stanu gęsto upakowanej materii w pulsarach.