วิทยุ pulsar PSR B1259-63 เครดิตรูปภาพ: ESA คลิกเพื่อขยาย
นักดาราศาสตร์ ESA ได้เห็นบางสิ่งผิดปกติมาก พัลซาร์ชนกับวงแหวนก๊าซรอบดาวฤกษ์สหาย ดาวฤกษ์สหายนี้มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราเองหลายเท่าและหมุนเร็วจนมันพ่นวัสดุออกมาอย่างต่อเนื่องเป็นวงแหวนของก๊าซ พัลซาร์ผ่านวงแหวนนี้สองครั้งในช่วงวงโคจรวงรี 3.4 ปี
นักดาราศาสตร์ได้เห็นเหตุการณ์ที่ไม่เคยเห็นมาก่อนในการสำรวจโดยยานอวกาศ XMM-Newton ของ ESA ซึ่งเป็นการปะทะกันระหว่างพัลซาร์และวงแหวนของก๊าซรอบดาวฤกษ์ใกล้เคียง
เส้นทางที่หายากซึ่งนำพัลซาร์พุ่งเข้ามาและผ่านวงแหวนนี้ส่องสว่างท้องฟ้าด้วยรังสีแกมม่าและรังสีเอกซ์
มันได้เปิดเผยข้อมูลเชิงลึกใหม่ที่น่าทึ่งเกี่ยวกับต้นกำเนิดและเนื้อหาของ 'พัลซาร์ลม' ซึ่งเป็นปริศนาที่มีมายาวนาน นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าเหตุการณ์ดังกล่าวเป็นรุ่นที่ได้รับความนิยมอย่างมากจากการชนของดาวเทียม Deep Impact ที่รู้จักกันดีกับ Comet Tempel 1
การวิเคราะห์ขั้นสุดท้ายของพวกเขาขึ้นอยู่กับการสังเกตใหม่จาก XMM-Newton และข้อมูลที่เก็บถาวรจำนวนมากซึ่งจะนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสิ่งที่ขับเคลื่อน 'พัลซาร์เนบิวล่าที่รู้จักกันดีเช่น Crab สีสันสดใสและ Vela pulsars
“ แม้จะมีการสังเกตการณ์มากมายนับไม่ถ้วน แต่ฟิสิกส์ของลมพัลซาร์ยังคงเป็นปริศนา” Masha Chernyakova ผู้เขียนนำแห่งศูนย์ข้อมูลวิทยาศาสตร์ Integral แห่ง Versoix ประเทศสวิสเซอร์แลนด์กล่าว
“ ที่นี่เรามีโอกาสหายากที่จะเห็นลมพัลซาร์ปะทะกับลมดาวฤกษ์ มันก็เหมือนกับการทุบสิ่งที่เปิดออกเพื่อดูว่ามีอะไรอยู่ข้างใน”
พัลซาร์เป็นแกนกลางที่หมุนรอบตัวเร็วของดาวที่ยุบตัวซึ่งครั้งหนึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราประมาณ 10 ถึง 25 เท่า แกนหนาแน่นประกอบด้วยมวลสุริยะที่อัดแน่นในทรงกลมประมาณ 20 กิโลเมตร
พัลซาร์ในการสังเกตนี้เรียกว่า PSR B1259-63 เป็นพัลซาร์วิทยุซึ่งหมายถึงเวลาส่วนใหญ่ที่ปล่อยคลื่นวิทยุเท่านั้น ระบบเลขฐานสองอยู่ในทิศทางทั่วไปของ Southern Cross ประมาณ 5,000 ปีแสง
ลมพัลซาร์ประกอบด้วยวัสดุที่เหวี่ยงออกไปจากพัลซาร์ มีการถกเถียงกันอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับความแรงของลมและกระแสลมเหล่านี้ประกอบด้วยโปรตอนหรืออิเล็กตรอนหรือไม่ สิ่งที่ทีมของ Chernyakova พบแม้ว่าน่าแปลกใจ แต่ก็มีความสัมพันธ์กับข้อสังเกตล่าสุดอื่น ๆ อย่างเรียบร้อย
ทีมสำรวจ PSR B1259-63 ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ ‘Be’ ชื่อ SS 2883 ซึ่งสว่างและมองเห็นได้โดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่น ‘เป็นดาราที่ได้รับการตั้งชื่อเพราะมีลักษณะทางสเปกตรัมบางอย่างมีแนวโน้มที่จะมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราสองเท่าและหมุนด้วยความเร็วที่น่าอัศจรรย์
พวกมันหมุนเร็วมากจนเส้นศูนย์สูตรของพวกมันนูนและกลายเป็นทรงกลมแบน แก๊สถูกเหวี่ยงออกจากดาวฤกษ์เช่นนี้อย่างต่อเนื่องและเกาะอยู่ในวงแหวนเส้นศูนย์สูตรรอบดาวฤกษ์โดยมีรูปร่างคล้ายกับดาวเคราะห์ดาวเสาร์และวงแหวนของมัน
พัลซาร์พุ่งเข้าสู่วงแหวนของดาวฤกษ์สองครั้งในช่วงวงโคจรวงรี 3.4 ปี แต่กระนั้นก็ห่างกันเพียงไม่กี่เดือนเท่านั้นก่อนและหลัง 'periastron' จุดที่วัตถุทั้งสองในวงโคจรอยู่ใกล้กันมากที่สุด เป็นช่วงที่มีการปล่อยรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาและ XMM-Newton ตรวจจับรังสีเอกซ์
Andrii Neronov ผู้เขียนร่วมกล่าวว่า“ สำหรับวงโคจร 3.4 ปีส่วนใหญ่แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ค่อนข้างจางและไม่สามารถระบุลักษณะของลมพัลซาร์ได้” Andrii Neronov ผู้ร่วมเขียนกล่าว “ เมื่อวัตถุทั้งสองเข้าใกล้กันมากขึ้นประกายไฟก็เริ่มบิน”
ข้อมูล XMM-Newton ใหม่ถูกรวบรวมเกือบพร้อมกันด้วยการสังเกต HESS HESS ระบบ High Stereoscopic System เป็นกล้องโทรทรรศน์แกมม่าเรย์ภาคพื้นดินแห่งใหม่ในนามิเบีย
ประกาศเมื่อปีที่แล้วการสังเกตของ HESS ทำให้งงว่าการปล่อยรังสีแกมม่าลดลงสู่ระดับต่ำสุดที่ periastron และมีค่าสูงสุดสองค่าก่อนและหลัง periastron ซึ่งตรงกันข้ามกับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์คาดหวัง
การสังเกต XMM- นิวตันรองรับการสังเกต HESS โดยการแสดงว่าสร้างสูงสุดได้อย่างไรโดยการซ้อนสองครั้งในวงแหวน Be Be ด้วยการรวมการสังเกตสองอย่างนี้เข้ากับการสำรวจทางวิทยุจากเหตุการณ์เพริแอสตรอนครั้งล่าสุดทำให้นักวิทยาศาสตร์มีภาพที่สมบูรณ์ของระบบนี้
การติดตามการเพิ่มขึ้นและลดลงของรังสีเอกซ์และรังสีแกมม่าทุกวันในขณะที่พัลซาร์ขุดผ่านดิสก์ของดาวฤกษ์นักวิทยาศาสตร์สามารถสรุปได้ว่าลมของอิเล็กตรอนที่ระดับพลังงาน 10-100 MeV เป็นผู้รับผิดชอบต่อการสำรวจ X- แสงเรย์ (1 MeV หมายถึงอิเล็กตรอนหนึ่งล้านโวลต์)
แม้ว่าจะมีพลังงาน 10-100 MeV แต่ก็น้อยกว่าระดับพลังงานที่คาดว่าจะเป็น 100 TeV ประมาณ 1,000 เท่า ยิ่งทำให้งงมากขึ้นก็คือการปล่อยรังสีแกมม่าแบบหลาย TeV ซึ่งแม้ว่าจะมีเล็ดลอดออกมาจากอิเล็กตรอนลม 10-100 TeV อย่างแน่นอนดูเหมือนว่าจะมีการผลิตที่แตกต่างจากที่เคยคิดมาก่อน
“ ความจริงเพียงอย่างเดียวที่ชัดเจนในขณะนี้คือระบบพัลซาร์ที่จะดูว่าเราต้องการที่จะเข้าใจลมพัลซาร์หรือไม่” Chernyakova กล่าว
“ เราไม่เคยเห็นลมพัลซาร์ในรายละเอียดดังกล่าว เรากำลังดำเนินการกับแบบจำลองเชิงทฤษฎีในขณะนี้ เรามีคำอธิบายที่ดีเกี่ยวกับพฤติกรรมของ radio-to-TeV-gamma-ray ของระบบที่ตลกนี้ แต่มันยังอยู่ในระหว่างการปรับปรุง
แหล่งดั้งเดิม: ESA Portal
