Vizualizare în câmp cu raze X a grupului stelar globular 47 Tucanae. Credit de imagine: NASA / CXC / Northwestern U./C.Heinke et al. Faceți clic pentru a mări
Noile observații Chandra oferă cele mai bune informații despre motivul pentru care astfel de stele cu neutroni, numite pulsars milisecunde, se rotesc atât de rapid. Cheia, ca și în domeniul imobiliar, este amplasarea, locația, locația - în acest caz, limitele aglomerate ale grupului de stele globulare 47 Tucanae, unde stelele se află la mai puțin de o zecime de an lumină. Aproape două zeci de pulsars milisecunde sunt amplasate acolo. Acest eșantion mare reprezintă o avantajă pentru astronomii care încearcă să testeze teoriile pentru originea pulsarelor milisecunde și crește șansele ca aceștia să găsească un obiect tranzitoriu critic, cum ar fi 47 Tuc W.
47 Tuc W iese în evidență din mulțime, deoarece produce mai multe raze X cu energie mare decât celelalte. Această anomalie indică o altă origine a razelor X, și anume o undă de șoc datorată unei coliziuni între materia care curge dintr-o stea însoțitoare și particulele care se îndepărtează de pulsar, aproape de viteza luminii. Variația regulată a luminii optice și a razelor X corespunzătoare perioadei orbitale a stelelor susține această interpretare.
O echipă de astronomi de la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics din Cambridge, MA a subliniat că semnătura cu raze X și variabilitatea luminii de la 47 Tuc W sunt aproape identice cu cele observate de la o sursă binară cu raze X cunoscută sub numele de J1808. Ei sugerează că aceste asemănări între un pulsar milisecund cunoscut și un binar cu raze X cunoscute asigură legătura căutată între aceste tipuri de obiecte.
În teorie, primul pas spre producerea unui pulsar de milisecunde este formarea unei stele neutronice atunci când o stea masivă merge supernova. Dacă steaua de neutroni se află într-un grup globular, ea va efectua un dans neregulat în jurul centrului, ridicând o stea de companie pe care ulterior o poate schimba pentru alta.
Ca și pe un ring de dans aglomerat, congestionarea într-un grup globular poate determina steaua de neutroni să se apropie mai mult de tovarășul său sau să schimbe partenerii pentru a forma o pereche și mai strânsă. Când împerecherea devine suficient de aproape, steaua de neutroni începe să îndepărteze materia de partenerul său. Deoarece materia cade pe steaua de neutroni, ea emite raze X. S-a format un sistem binar cu raze X, iar steaua de neutroni a făcut cel de-al doilea pas crucial spre a deveni un pulsar milisecund.
Problema care se încadrează pe steaua neutronului o învârte încet, în același mod în care caruselul unui copil poate fi învârtit împingându-l de fiecare dată când apare. După 10 până la 100 de milioane de ani de împingere, steaua de neutroni se rotește o dată la câteva milisecunde. În cele din urmă, datorită rotației rapide a stelei de neutroni sau a evoluției însoțitorului, infalul de materie se oprește, emisia de raze X scade, iar steaua de neutron apare ca un pulsar milisecund emisor radio.
Este probabil ca steaua însoțitoare din 47 Tuc W - o stea normală cu o masă mai mare decât aproximativ a opta parte a Soarelui - să fie un partener nou, mai degrabă decât tovarășul care a învârtit pulsarul. Noul partener, achiziționat destul de recent într-un schimb care a expulzat însoțitorul anterior, încearcă să se arunce pe pulsarul deja filat, creând valul de șoc observat. Dimpotrivă, J1808 binarul cu raze X nu se află într-un grup globular și este foarte probabil să se înțeleagă cu însoțitorul său original, care a fost epuizat până la o mărime pitică maro cu o masă mai mică de 5% decât cea a Soarelui.
Majoritatea astronomilor acceptă scenariul de spin-up binar pentru crearea pulsarselor milisecunde, deoarece au observat stele de neutroni care se accelerează în sistemele binare cu raze X și aproape toate pulsarsele radio milisecunde sunt observate în sistemele binare. Până acum, lipsa probei definitive, deoarece se știe foarte puține despre obiectele de tranziție între a doua etapă și cea finală.
De aceea 47 Tuc W este fierbinte. El leagă un pulsar de milisecundă cu multe dintre proprietățile unui binar cu raze X, la J1808, un binar cu raze X care se comportă în multe feluri ca un pulsar de milisecundă, oferind astfel un lanț puternic de dovezi pentru a susține teoria.
Sursa originală: Observatorul de raze X Chandra </ a
