פולסאר מזדקן תפס חבר חדש והוא מסתובב שוב

כאשר כוכבים מאסיביים מגיעים לסוף מעגל החיים שלהם, הם מתפוצצים בסופרנובה מסיבית ומפילים את רוב החומר שלהם. מה שנשאר הוא "פולסאר מיליסקונד", כוכב נויטרונים סופר צפוף וממגנט מאוד שמסתובב במהירות ופולט קרני קרינה אלקטרומגנטית. בסופו של דבר, כוכבים אלה מאבדים את האנרגיה הסיבובית שלהם ומתחילים להאט, אך הם יכולים להאיץ שוב בעזרת בן לוויה.

על פי מחקר שנערך לאחרונה, צוות מדענים בינלאומי היה עד לאירוע נדיר זה כאשר התבונן בפולצר איטי במיוחד הנמצא בגלקסיית אנדרומדה השכנה (XB091D). תוצאות המחקר שערכו הראו כי פולסאר זה מזרז במיליון השנים האחרונות, וזו ככל הנראה תוצאה של בן לוויה שנלכד ומאז משיב את מהירות הסיבוב המהירה שלו.

בדרך כלל, כאשר פולסארים מזדווגים עם כוכב רגיל, התוצאה היא מערכת בינארית המורכבת מפולסאר וגמד לבן. זה מתרחש לאחר שהפולסאר מתלשל מהשכבות החיצוניות של כוכב, והופך אותו לגמד לבן. החומר מהשכבה החיצונית הזו יוצר אז דיסק העטרה סביב הפולסאר, שיוצר "נקודה חמה" שמקרינה בהיר בספקטרום הרנטגן ושם הטמפרטורות יכולות להגיע למיליוני מעלות.

את הצוות הונהג איוואן זולוטוכין מהמכון האסטרונומי שטרנברג באוניברסיטת לומונוסוב במוסקבה (MSU), וכלל אסטרונומים מאוניברסיטת טולוז, המכון הלאומי לאסטרופיזיקה (INAF) והמצפה האסטרופיסי הסמיתסוני. תוצאות המחקר פורסמו ב- כתב העת האסטרופיזי תחת הכותרת "The XI-Ray Pulsar X-Ray" המסתובב באיטיות בתוך אשכול גלובלי אקסטרגלאקטי ".

כפי שהם מציינים בעיתון שלהם, זיהוי פולסאר זה התאפשר הודות לנתונים שנאספו על ידי מצפה החלל XMM-Newton משנים 2000-2013. בתקופה זו אסף XMM-Newton מידע על כ- 50 מיליארד פוטון רנטגן, ששולב על ידי אסטרונומים ב- Lomosov MSU למסד נתונים מקוון פתוח.

בסיס נתונים זה אפשר לאסטרונומים להתבונן מקרוב בחפצים רבים שהתגלו בעבר. זה כולל XB091D, פולסאר עם פרק זמן של שניות (המכונה "פולסר שני") הממוקם באחד מקבצי הכוכבים הכדוריים העתיקים ביותר בגלקסיית אנדרומדה. עם זאת, מציאת צילומי הרנטגן שיאפשרו להם לאפיין את XB091D לא הייתה משימה קלה. כפי שהסביר איוואן זולוטוכין בהודעה לעיתונות של MSU:

"הגלאים ב- XMM-Newton מגלים רק פוטון אחד מפולסאר זה כל חמש שניות. לפיכך, ניתן להשוות את החיפוש אחר פולסרים בין נתוני XMM-Newton הנרחבים לחיפוש אחר מחט בערימת שחת. למעשה, לגילוי זה היינו צריכים ליצור כלים מתמטיים חדשים לחלוטין שאפשרו לנו לחפש ולהוציא את האות התקופתי. באופן תיאורטי, יש הרבה יישומים לשיטה זו, כולל כאלה שמחוץ לאסטרונומיה. "

בהתבסס על סך של 38 תצפיות XMM-Newton, הצוות הגיע למסקנה כי פולסאר זה (שהיה הפולצר היחיד הידוע מסוגו מעבר לגלקסיה שלנו באותה תקופה), נמצא בשלבים המוקדמים ביותר של "התחדשות". בקצרה, תצפיותיהם הצביעו על כך שהפולסאר החל להאיץ לפני פחות ממיליון שנה. מסקנה זו התבססה על העובדה ש- XB091D הוא הפולצר האשכול הכדורי המסתובב האיטי ביותר שהתגלה עד כה.

כוכב הנויטרונים משלים מהפכה אחת תוך 1.2 שניות, שהיא איטית יותר מפי 10 לעומת מחזיק השיא הקודם. מהנתונים שהם צפו הם הצליחו גם לאפיין את הסביבה סביב XB091D. לדוגמה, הם מצאו כי הפולסר והצמד הבינארי שלו נמצאים באשכול כדור כדורי צפוף במיוחד (B091D) בגלקסיית אנדרומדה - מרחק של כ -2.5 מיליון שנות אור.

מעריכים כי אשכול זה בן 12 מיליארד שנה והוא מכיל מיליוני כוכבים ישנים וחלשים. זה בן לוויה, בינתיים, הוא כוכב מסה סולארי 0.8, ולמערכת הבינארית עצמה יש תקופת סיבוב של 30.5 שעות. ובעוד כ- 50,000 שנה, כך הם מעריכים, הפולסאר יואץ מספיק כדי שתהיה שוב תקופת סיבוב שנמדדת באלפיות השנייה - כלומר פולסאר של אלפיות השנייה.

מעניין לציין שמיקומו של XB910D באזור עצום זה של כוכבים בעלי צפיפות גבוהה במיוחד הוא זה שאיפשר לו ללכוד בן לוויה לפני כמיליון שנה ולהתחיל בתהליך "התחדשות" מלכתחילה. כפי שהסביר זולוטוכין:

"בגלקסיה שלנו לא ניתן לראות פולסרים רנטגן איטי כזה ב -150 אשכולים כדוריים ידועים, מכיוון שהליבות שלהם לא גדולות וצפופות מספיק כדי ליצור כוכבים בינאריים קרובים בקצב גבוה מספיק. זה מצביע על כך שליבת האשכול B091D, עם הרכב כוכבים צפוף במיוחד ב- XB091D, גדולה בהרבה מזו של האשכול הרגיל. אז עסקינן בחפץ גדול ונדיר למדי - עם שריד צפוף לגלקסיה קטנה שגלקסיית אנדרומדה טרפה פעם. צפיפות הכוכבים כאן, באזור שגודלו כ -2.5 שנות אור, גדולה פי 10 מיליון מאשר בסביבת השמש. "