תמונת HESS של הזוג הבינארי PSR B-1259-63 / SS 2883. קרדיט תמונה: HESS. לחץ להגדלה.
הזוג הבינארי PSR B-1259-63 / SS 2883 ממוקם כ -5,000 שנות אור מרוחק בכיוון הכללי של קבוצת הכוכבים הדרומית קרוקס (הצלב הדרומי). הצמד מורכב מפולסאר (PSR B-1259) וענק כחול מאסיבי (SS 2883) הנעול לריקוד מתנדנד ורחב החוזר על צעדים כל 3.4 שנים. מסלולו של הפולסאר של ראשוני מסיבי יותר הוא כה אקסצנטרי עד שהזוג עובר במרחק של 100 מיליון ק"מ בגישה הקרובה ביותר והם נפרדים בערך פי עשרה מהמרחק בנקודה הרחוקה ביותר שלהם. במהלך הגישה הקרובה ביותר, האותות מהפולסאר נושרים משמעותית מכיוון שהוא מוחלש על ידי הענק הכחול המסיבי.
צופים שמשתמשים במערכת הסטריאוסקופית הגבוהה באורך 12.5 מטר (HESS) הקליטו את ריקוד הצמד במהלך לילות נטולי ירח מפברואר עד אפריל 2004, ותזמנו אותם כשהפולצר התקרב ונסוג מהנקודה הקרובה ביותר של הצמד. האסטרונומים גילו כי גלי רדיו מפולסאר התאימו לקרינת גמא גבוהה במיוחד המגיעה מהאזור.
לדברי פליקס אהרוניון ממכון מקס פלנק לפיזיקה גרעינית, היידלברג גרמניה, מערכת בינארית זו "מאפשרת 'שעון מקוון' של תהליכי ה- MHD (המגנטו-הידרודינמיים) המורכבים ביותר של יצירה והפסקה של רוח הפולצאר האולטרה-לטיוויסטית, כמו גם חלקיק תאוצה על ידי גלי הלם רלטיביסטיים, דרך חקר מאפיינים ספקטראליים וזמניים של קרינת הגמא האנרגיה הגבוהה של המערכת. בהקשר זה המערכת הבינארית PSR B1259-63 היא מעבדה ייחודית לחקר הפיזיקה של רוחות הפולסאר. "
הפולסר התגלה לראשונה על ידי צוות אסטרונומים בשנת 1992 באמצעות טלסקופ הרדיו פארקס באוסטרליה. הסילון המגנטי שלו מכוון לכדור הארץ 20 פעמים בשנייה. בנוסף לפליטת הרדיו, הפולסר משדר קרני רנטגן - ברמות אנרגיה שונות - לאורך מסלולו. צילומי רנטגן אלה נחשבים כתוצאה מקרינה המתרחשת כאשר השדה המגנטי של הפולסר מתקשר עם גזים שמשחררים על ידי הענק הכחול המלווה.
הענק הכחול SS 2883 התגלה לראשונה כבן לוויה עם הפולסאר בשנת 1992. הוא פי עשרה ממסת השמש, אך יש לו טמפרטורות גבוהות ומנוע היתוך בוער במהירות. הוא מסתובב מהר מאוד ופולט חומר מקו המשווה שלו על בסיס ספורדי. על פי העיתון 'גילוי ה- PSR B-1259-63 הבינארי בינארי ... עם H.E.S.S.', "ידוע שכוכבים היו רוחות כוכביות לא-איזוטרופיות היוצרות דיסק משווה עם יצוא המוני משופר."
העיתון ממשיך ואומר כי "מדידות תזמון מראות שהדיסק נוטה ביחס למישור האורביטלי ..." נטייה כזו המסלול גורמת ל"פולסר לעבור את הדיסק פעמיים ליד הפריסטרון. " ומעברים אלה הדברים ממש מתחממים כשהשדה המגנטי של הפולסאר מתחיל ליצור אינטראקציה עם חלקיקים טעונים באזור ההלם ההפוך של הכוכב.
כתוצאה מכך, מערכת זו נאמרת כ- "פלריון בינארי" בו "שדה הפוטונים האינטנסיבי שמספק הכוכב המלווה לא רק ממלא תפקיד חשוב בקירור האלקטרונים היחסיים, אלא משמש גם כמטרה המושלמת לייצור גבוהה קרני גאמה אנרגיות דרך פיזור קומפטון הפוך (IC). " פליקס מרחיב את הרעיון הזה באומרו כי "הפולסר אינו מבודד, אלא ממוקם במערכת בינארית קרוב לכוכב אופטי רב עוצמה. במקרה זה, בגלל אינטראקציה עם רוח הכוכבים בלחץ גז גבוה, רוח הפולסאר מסתיימת בתוך המערכת הבינארית בה השדה המגנטי הוא גבוה למדי (בערך 1 G, כלומר פי 10,000 עד 100,000 פעמים גדול יותר מאשר בכמויות רגילות). יתר על כן, בגלל נוכחותו של הכוכב האופטי, האלקטרונים סובלים מאובדן קשה במהלך אינטראקציות (פיזור קומפטון) עם אור הכוכבים. זה הופך את חיי האלקטרונים לקצרים מאוד, שעה או פחות. קרני גאמה באנרגיה גבוהה ניתן לייצר גם על ידי אינטראקציות של אלקטרונים (ואולי גם פרוטונים) עם הגז הצפוף של הדיסק הכוכב (גם על טווחי זמן די קצרים!). "
כצמח בינארי, מערכת הכוכבים מציגה חתימה אנרגטית רחבת היקף, המבוססת על מסלולו התמהוני של הפולצר ושונות שונות בצפיפות החומר העגומי סביב SS 2883 איתו היא מתקשרת. סמוך לפריסטרון, רוח הפולסאר "הקרה" האינטראקציה עם פלזמת הסביבה מסתיימת ביצירת גל הלם רלטיביסטי אשר בתורו מאיץ חלקיקים לאנרגיות גבוהות במיוחד, 1 TeV ומעלה. לאחר מכן 'מקורר' החום בחלקיקים האלה כאשר פוטונים מכים אלקטרונים ופוזיטרון נעים במהירות. אפקט הפיזור ההפוך של קומפטון מביא אנרגיה על ידי הגברה של תדרי פוטון בפראות. בפשטות, פוטונים של "אור גלוי" באנרגיה נמוכה מועצמים לרמות אנרגיה גבוהות בהרבה - חלקם משיגים את אזור הוולטרה-אלקטרונית של קרן הגמא העליונה / תחום הקרן הקוסמית התחתונה.
בינתיים כאשר הפולסאר מתרחק מהראשון הכוכב, הוא נתקל בפחות ופחות חלקיקים טעונים, ובינתיים נופלת גם צפיפותם של פוטוני אור גלויים מהכוכב המרכזי. כאשר זה מתרחש, פיזור הפוטונים מצטמצם וקרינת סינכרוטרון מתחילה לשלוט. מסיבה זו, קרני רנטגן נמוכות יותר ברמת העוצמה מתחילות לשלוט בחתימת האנרגיה של המערכת כאשר הפולסאר מאט ומתרחק מהכוכב.
לבסוף, יש שתי תקופות במסלול הפולסארים בהן היא חוצה את המישור המשווני של הדיסק העגומי הכחול של הענק הכחול. נקודות מעבר אלו יכולות לגרום ליצירת פוטונים, אלקטרונים, פוזיטרון ואפילו אנרגיה מסוימת של פרוטונים. כאשר נוצרים חלקיקים מואצים יחסית, הם בתורם מתקשרים עם איזור המסוגל להוליד המון חלקיקים אחרים המסוגלים להתפרק לפוטונים בעלי אנרגיה גבוהה ולחלקיקים אחרים.
מתוך העיתון שפורסם ב -13 ביוני 2005, "עד כה ההבנה התיאורטית של מערכת מורכבת זו, הכוללת רוחות פולסארות וסטארליות האינטראקציה זו עם זו, מוגבלת למדי בגלל היעדר תצפיות מגבילות." אבל עכשיו בגלל IACTS (הדמיה טלסקופים של צ'רנקוב אטמוספרי) כמו H.E.S.S., אסטרונומים מצליחים כעת לפתור מקורות חדשים חדשים בקרבת קרני גאמה אנרגיה גבוהה ממערכות אחרות כמו PSR B-1259-63 / SS 2883.
במערכת PSR B-1259-63 / SS 2883 נראה שהטבע סיפק לאסטרונומים - ופיזיקאים - גרסא משלה למאיץ חלקיקים סופר-אנרגטי סופר - כזה שמכיל למרבה המזל ובמרחק בטוח מכדור הארץ.
נכתב על ידי ג'ף ברבור
