Više od dvije decenije astronomi su sistematski pratili misteriozne izvore visokoenergetskih gama zraka.
Jedan je, međutim, ostao neotkriven – najsvjetliji neidentificirani izvor gama zraka na Mliječnom putu. Činilo se da dolazi iz binarnog sistema udaljenog 2.740 svjetlosnih godina, ali je pronađena samo jedna od zvijezda.
Sada su astronomi riješili misteriju i otkrili drugu zvijezdu ispitivanjem podataka o gama zrakama od 2008. do 2018. godine. Dvije zvijezde zajedno čine jedan od najčudnijih binarnih sistema koje smo ikada vidjeli.
“Binarni zvjezdani sistem i neutronska zvijezda u njegovom srcu, sada poznati kao PSR J1653-0158, postavili su nove rekorde”, rekao je astronom Lars Nieder s Instituta Albert Einstein iz Hanovera u Njemačkoj.
„Otkrili smo galaktički ples superteškaša s laganom težinom: neutronska zvijezda, čija je masa nešto veća od dvostruko veće od mase našeg Sunca, izuzetno je teška. Njegov pratilac ima približno šest puta veću gustinu, ali samo 1 procenat mase našeg Sunca.
“Ovaj se” čudni par “okreće svakih 75 minuta, brže od svih poznatih usporedivih binarnih datoteka.”
Od 2009. godine smatralo se da gama zrake koje sistem detektira treba da proizvodi gama pulsar. Zatim su 2014. godine rentgenska i optička posmatranja izvora gama zraka otkrila promenljivu zvezdu u periodu od 75 minuta.
Bila je to malena zvijezda pratilac, a astronomi su vjerovali da period od 75 minuta odgovara orbitalnom periodu, a druga zvijezda je izvor gama zraka.
Druga zvijezda se smatrala pulsarom. To je vrsta brzo okrećuće se neutronske zvijezde koja emitira zračenje sa svojih polova dok se okreće. Te zrake su pomalo poput svjetionika, koji trepće (ili pulsira) pored promatrača brzinom rotacije zvijezde.
Međutim, pulsar se okreće vrlo brzo, više od 500 puta u sekundi. Milisekundni pulsari se vrte izuzetno brzo; to je ono što čini 'milisekundni' dio njihovog imena. Ali PSR J1653-0158 ima jednu od najvećih brzina rotacije ikad zabilježenu u pulsarima.
Pored toga, zvijezda ima vrlo slabo magnetsko polje.
Satelit je također prilično čudan, jer ima nevjerovatno malu masu. Tim vjeruje da je to helijev bijeli patuljak kojeg je apsorbirao pulsar. Takav sistem poznat je kao binarni sistem crne udovice.
“Ostatak patuljaste zvijezde kruži oko pulsara 1,3 puta veće od udaljenosti Zemlja-Mjesec za samo 75 minuta pri preko 700 kilometara u sekundi”, rekao je Nieder.
'Ovaj neobični dvojac mogao je nastati iz izuzetno bliskog binarnog sistema u kojem je materija isprva tekla od zvijezde pratiteljice do neutronske zvijezde, povećavajući njezinu masu i uzrokujući njeno brže i brže okretanje, istovremeno slabeći njezino magnetsko polje.'
Vizualizacija sistema (odozdo) u poređenju sa Zemljom i Mjesecom (odozgo). (Knispel / Clark / Max Planck Institut za gravitacijsku fiziku / NASA).
Ovu hipotezu potvrđuju studije grupe radio talasa. Ako ih pulsar emitira, ne možemo ih otkriti; to bi moglo biti zbog sistema okruženog gustim oblakom materijala patuljaste zvijezde. Gama zračenje je moglo prodrijeti u ovaj oblak, ali ne i radio talase.
U svakom slučaju, PSR J1653-0158 je tek drugi pronađeni milisekundni pulsar koji ne emitira nijedan detektabilni radio talas.
“U binarnim sistemima poput ovog koji smo sada otkrili, pulsari se nazivaju” crnim udovicama “jer, poput pauka s istim imenom, jedu svoje partnere, da tako kažem”, rekao je Clarke.
“Pulsar isparava svog pratioca zračenjem, ispunjavajući zvjezdani sistem plazmom nepropusnom za radio talase.”
Studija je objavljena u časopisu The Astrophysical Journal Letters.
