אז איך לוקחים טמפרטורה של אחד העצמים האקזוטיים ביקום? כוכב נויטרונים (~ 1.35 עד 2.1 מסות שמש, הנמדד 24 ק"מ בלבד לרוחב) הוא שריד סופרנובה לאחר שמת כוכב גדול. למרות שהם לא מספיק מאסיביים הופכים לחור שחור, כוכבי הנויטרונים עדיין מצמידים חומר, שואבים גז מבן זוג בינארי, ולעיתים קרובות עוברים תקופות התלקחות ממושכות.
למרבה המזל, אנו יכולים לראות התלקחויות רנטגן (באמצעות מכשירים כגון צ'נדרה), אך לא ההתלקחות עצמה יכולה לחשוף את הטמפרטורה או המבנה של כוכב נויטרונים.
בכנס AAS שנערך בשבוע שעבר, הפרטים על תוצאות קמפיין הצפייה ברנטגן של ה- MXB 1659-29, מקור חולף רנטגן מעכבי (כלומר כוכב נויטרונים המתלקח לתקופות ארוכות) חשף כמה תובנות מרתקות ל הפיזיקה של כוכבי הנויטרונים, ומראה שככל שקרום כוכב הנויטרונים מתקרר, מתגלה הרכב הקרוסטלי וניתן למדוד את הטמפרטורה של שרידי סופרנובה אקזוטיים אלה ...
במהלך התפרצות התלקחות, כוכבי הנויטרונים מייצרים קרני רנטגן. ניתן למדוד את מקורות הרנטגן הללו ולעקוב אחר התפתחותם. במקרה של MXB 1659-29, אד קאקט (אוניברסיטת מישיגן) השתמש בנתונים של רוסי-טיימינג סייר רנטגן של נאס"א (RXTE) כדי לפקח על התקררות קרום כוכב הנויטרונים לאחר תקופה ממושכת של התלקחות רנטגן. MXB 1659-29 התלקח במשך 2.5 שנים עד שהוא "כבה" בספטמבר 2001. מאז, המקור נצפה מדי פעם בכדי למדוד את הירידה האקספוננציאלית בפליטת הרנטגן.
אז מדוע זה חשוב? לאחר תקופה ארוכה של התלקחות רנטגן, קרום כוכב הנויטרונים יתחמם. עם זאת, נהוג לחשוב שגרעין כוכב הנויטרונים יישאר קריר יחסית. כאשר כוכב הנויטרון מפסיק להתלקח (כשכריתת הגז, הזנת ההתלקחות, נכבה), מקור החימום לקרום אבד. בתקופה זו של "שקט" (ללא התלקחות), שטף הרנטגן המצטמצם מקרום הכוכבים הנויטרונים המצנן חושף שפע עצום של מידע על מאפייני כוכב הנויטרונים.
במהלך השקט, אסטרונומים יבחינו בצילומי רנטגן שנפלטים משטח כוכב הנויטרונים (בניגוד להתלקחויות), כך שניתן לבצע מדידות ישירות של כוכב הנויטרונים. במצגתו בדק קאקט כיצד שטף הרנטגן מ- MXB 1659-29 צמצם באופן אקספוננציאלי ואז התיישר בשטף קבוע. המשמעות היא שהקרום מתקרר במהירות לאחר ההתלקחות, ובסופו של דבר הגיע לשיווי משקל תרמי עם גרעין כוכב הנויטרונים. לכן באמצעות שיטה זו ניתן להסיק את טמפרטורת ליבת כוכב הנויטרון.
כולל הנתונים של כוכב נויטרונים אחר שקורם לו רנטגן KS 1731-260, שיעורי הקירור שנצפו במהלך תחילת השקט מרמזים כי לאובייקטים אלה יש סריג קרוסטלי מסודר עם מעט מאוד זיהומים. הירידה בטמפרטורה המהירה (מההתלקחות לשקט) ארכה כחצי שנה להגיע לשיווי משקל תרמי עם גרעין כוכב הנויטרונים. כעת תתבצע עבודה נוספת באמצעות נתוני צ'נדרה, כך שניתן יהיה לחשוף מידע נוסף על אובייקטים אקזוטיים אלו המסתובבים במהירות.
פתאום, כוכבי הנויטרונים נעשו לי מעט פחות מסתוריים בשיחה של 10 דקות ביום שלישי האחרון, אני אוהב כנסים…
פרסומים קשורים:
- תצפיות של צ'נדרה וסוויפט על כוכב הנויטרונים המעיק-מעוקב החולף EXO 0748-676 בשקט., דגנאר ואח '., 2008
- עקומת הגלישה הנחשבת של כוכב הנייטרון ב- MXB 1659-29, רודי ווייננדס, 2004
