פולסאר הרדיו PSR B1259-63. אשראי תמונה: ESA לחץ להגדלה
אסטרונומים של ESA היו עדים למשהו חריג מאוד; פולסר שמתרסק דרך טבעת דלק סביב כוכב לוויה. הכוכב המלווה הזה הוא מסיבי פי כמה מהשמש שלנו, ומסתובב כל כך מהר שהוא כל הזמן מפזר חומר לטבעת גז. הפולסר עובר טבעת זו פעמיים במהלך מסלולו האליפטי של 3.4 שנים
אסטרונומים היו עדים לאירוע שלא נראה מעולם בתצפיות של חללית XMM-Newton של ESA - התנגשות בין פולסר לטבעת גז סביב כוכב סמוך.
המעבר הנדיר, שלקח את הפולסאר שצלל אל תוך טבעת זו ובאמצעותה, האיר את השמיים בקרני גמא וצילומי רנטגן.
זה חשף תובנה חדשה ומדהימה לגבי מקורם ותוכם של 'רוחות פולסאר', שהיוותה תעלומה ארוכת שנים. המדענים תיארו את האירוע כגרסה טבעית אך 'מורחבת' של התנגשות הלוויין המפורסמת Deep Impact עם השביט טמפל 1.
הניתוח הסופי שלהם מבוסס על תצפית חדשה מ- XMM-Newton ושלל נתונים בארכיון שיובילו להבנה טובה יותר של מה שמניע "ערפיליות פולסר" ידועות, כמו פולסרי הסרטן והוולה הצבעוניים.
"למרות אין ספור תצפיות, הפיזיקה של רוחות פולסאר נותרה אניגמה", אמרה הסופרת הראשית מאשה צ'רניאקובה, ממרכז נתונים אינטגרלי למדע, ורסויקס, שוויץ.
"כאן הייתה לנו ההזדמנות הנדירה לראות רוח פולסרית מתנגשת ברוח כוכבית. זה מקביל לרסק משהו פתוח כדי לראות מה יש בפנים. "
פולסאר הוא גרעין מסתובב במהירות של כוכב שהתמוטט שהיה פעם מסיבי פי 10 עד 25 מהשמש שלנו. הגלעין הצפוף מכיל מסה סולארית דחוסה בכדור של כעשרים קילומטרים.
הפולסר בתצפית זו, שנקרא PSR B1259-63, הוא פולסר רדיו, שמשמעותו רוב הזמן שהוא פולט רק גלי רדיו. המערכת הבינארית שוכנת בכיוון הכללי של צלב הדרום במרחק של 5000 שנות אור.
רוח הפולסאר כוללת חומר המופלט מהפולסר. יש ויכוח מתמשך אודות הרוחות האנרגטיות והאם הרוחות הללו מורכבות מפרוטונים או אלקטרונים. מה הצוות של צ'רניאקובה מצא, אם כי מפתיע, קשרים בצורה מסודרת עם תצפיות אחרונות.
הצוות הבחין ב- PSR B1259-63 המקיף כוכב 'Be' בשם SS 2883, שהוא בהיר ונראה לאסטרונומים חובבים. כוכבים 'היו', הנקראים כך בגלל מאפיינים ספקטרליים מסוימים, נוטים להיות מסיביים פי כמה מהשמש שלנו ולהסתובב במהירות מדהימה.
הם מסתובבים כל כך מהר עד שהאזור המשווה שלהם מתפשט והם הופכים לתחומים שטוחים. גז מושלך בעקביות מכוכב כזה ומתיישב לטבעת משוונית סביב הכוכב, עם מראה דומה למדי לכוכב הלכת שבתאי וטבעותיו.
הפולסר צולל לטבעת הכוכב Be פעמיים במהלך מסלולו האליפטי בן 3.4 השנים; אך בין הצללים יש כמה חודשים זה מזה, מעט לפני ואחרי 'פריסטרון', הנקודה בה שני העצמים במסלול קרובים זה לזה. במהלך הצלילות נפלטים קרני רנטגן וקרני גמא, ו- XMM-Newton מזהה את קרני הרנטגן.
"במשך מרבית מסלולו של 3.4 שנים, שני המקורות עמומים יחסית בצילומי רנטגן ולא ניתן לזהות מאפיינים ברוח הפולסאר", אמר המחבר המשותף אנדריי נרונוב. "כששני העצמים מתקרבים זה לזה, ניצוצות מתחילים לעוף."
הנתונים החדשים של XMM-Newton נאספו כמעט במקביל בתצפית של HESS. HESS, המערכת הסטראוסקופית הגבוהה באנרגיה, היא טלסקופ קרני גמא קרקע חדש בנמיביה.
התצפית של HESS הודיעה בשנה שעברה הייתה תמוהה בכך שפליטת קרני הגמא נפלה למינימום בפריסטרון והיו לה שני מקסימום, קצת לפני ואחרי הפריסטרון, ההפך ממה שציפו המדענים.
התצפית XMM-Newton תומכת בתצפית HESS על ידי הצגת כיצד המקסימום נוצר על ידי הכפול שצלל לטבעת הכוכב Be. על ידי שילוב של שתי תצפיות אלה עם תצפיות רדיו מאירוע הפריסטרון האחרון, כעת יש למדענים תמונה מלאה של מערכת זו.
במעקב אחר עלייתם ונפילתם של קרני הרנטגן וקרני הגמא יום אחרי יום כאשר הפולסר חפר דרך דיסקו של כוכב Be, המדענים יכלו להסיק כי רוח האלקטרונים ברמת אנרגיה של 10-100 MeV אחראית ל- X- שנצפה קרני אור. (1 MeV מייצג מיליון וולט אלקטרוני.)
למרות ש- 10-100 MeV הוא אנרגטי, זה פחות פי 1000 מרמת האנרגיה הצפויה של 100 TeV. תמוהה עוד יותר היא פליטת קרני הגמא הרבת-TeV, שלמרות שבוודאי נובעת מ -10-100 אלקטרוני הרוח של TeV, נראה כי היא מיוצרת באופן שונה מכפי שחשבו בעבר.
"העובדה היחידה שהיא צלולה ברגע זה היא שזו מערכת הפולסאר שצריך לצפות בה אם ברצוננו להבין רוחות פולסארות," אמר צ'רניאקובה.
"מעולם לא ראינו רוח פולסרית בפרטי פרטים כאלה. אנו ממשיכים עם מודלים תיאורטיים כעת. יש לנו הסבר טוב על התנהגות קרני הרדיו-לט-גמא של מערכת מצחיקה זו, אך היא עדיין 'בבנייה'. "
המקור המקורי: פורטל ESA
