כוכבי נויטרון הם אחד האובייקטים האסטרונומיים המרתקים ביקום הידוע. בנוסף להיותם סוג הכוכבים הצפוף ביותר (למעט אפשרי של כוכבי קווארק), ידוע שהם גם יוצרים זוגות בינאריים עם כוכבים מאסיביים. נכון להיום, התגלו רק 39 מערכות כאלה, ופחות פחות התגלו שהורכבו מכוכב מסיבי וכוכב נייטרון קרני gamm-קרן אנרגיה גבוהה מאוד (VHE).
עד היום נמצאו רק שתיים ממערכות אלה, שהשנייה מהן התגלתה רק לפני מספר שנים על ידי צוות אסטרונומים בינלאומי הידוע בשם שיתוף פעולה Very Energetic Imaging Telescope Array System (VERITAS). בנוסף להיותו ממצא נדיר, התגלית הייתה גם ברת מזל, מכיוון שההתנהגות הלא שגרתית שהם הבחינו במערכת זו לא תתרחש שוב עד שנת 2067.
במילים פשוטות, כוכבי נויטרונים הם שרידים צפופים של כוכב שהתפוצץ בסופרנובה, והותיר אחריו חפץ צפוף וקומפקטי במיוחד שמסתובב במהירות. זה גורם לכוכב נויטרונים לייצר שדות מגנטיים עוצמתיים הממקדים את קרינתו לקורה הדוקה, שנראית כמו מגדלור כשהוא מתבונן בקצה. כאשר קורות אלה מצטלבות עם כדור הארץ, אסטרונומים יכולים לאתר פולסים אלו ברדיו ואורכי גל אחרים.
מכיוון שמקובל בכוכבים מסיביים לזוגות בינאריים צורתיים, אין זה מפתיע שיש בכמה פולסרים בן לוויה מקיף ששרד את בן זוגה לסופרנובה. מקובל גם שלמערכות אלה יש דיסקי פסולת, המושפעים מהפולסאר המסתובב במהירות. בזמן שהקרינה מתנגשת עם פסולת, היא יוצרת חלקיקים טעונים הניתנים להאצה כמעט למהירות האור, וכתוצאה מכך קרני גמא אנרגיה גבוהה מאוד (VHE).
באמצעות ארבע הטלסקופים בגובה 12 מ 'במצפה הכוכבים פרד לורנס, המופעל על ידי מצפה הכוכבים האסטרופיזיקליים סמיתסוניאן (SAO), שיתוף הפעולה של VERITAS החל לעקוב אחר מה שנחשב למערכת פולסאר גמא-ריי של VHE כבר בשנת 2016. מקור זה נמצא במשתלה כוכבי מסיבי במרחק של 5000 שנות אור מכדור הארץ לכיוון קבוצת הכוכבים סייגנוס.
בעזרת צוות אסטרונומים שהשתמשו בשני הטלסקופים הגדולים מגה-אטמוספרי 17-מ 'אטמוספרי (MAGIC) (הממוקם במצפה הכוכבים אל-רוק דה לוס מוחצ'וס באיים הקנריים) מצא הצוות כי לפולסאר היה בן לוויה מסיבי שהקיף אותו כל 50 שנה במסלול אליפטי במיוחד. שתי הקבוצות גם חישבו שהכוכבים יהיו בנקודות הקרובות ביותר במסלולם עד ה -13 בנובמבר 2017 ולא יהיו שוב עד 2067.
מנהלי שיתוף הפעולה של VERITAS השתתפו בעבר עם אסטרונומים אחרים כדי לפקח על מערכת זו לפני, במהלך ואחרי הגישה הקרובה ביותר שלה. באמצעות ארבעת הטלסקופים של מצפה הכוכבים פרד לורנס, הם זיהו את קרני הגמא מהבזקים קצרים במיוחד של קרינת צ'רנקוב המופיעות בשמים כשהם נקלטים באווירת כדור הארץ.
תצפיות ראשוניות, שנערכו בשנת 2016, חשפו פליטות קרני גמא חלשות, אשר היו בקנה אחד עם העובדה שהמערכת הבינארית הייתה מוטמעת במשתלה מהממים. "פליטה יציבה ברמה נמוכה היא ככל הנראה מערפילית המופעלת ברציפות על ידי הפולסאר," אמר ראלף בירד, חוקר פוסט-דוקטורט מאוניברסיטת לוס אנג'לס בקליפורניה, שמילא תפקיד מוביל בקמפיין VERITAS.
לכן המתינו המדענים שהכוכבים יגיעו לנקודה הקרובה ביותר במסלולם כדי לבדוק אם יהיה שינוי. על פי אלישיה לופז אורמאס, חוקרת MAGIC במכון Instituto Astrofísica de Canarias (IAC), ואחד המחברים המקבילים למחקר, "מערכת ייחודית כזו הייתה צפויה לפלוט קרני גאמה אנרגיה מאוד גבוהה במהלך גישה זו. , ולא ניתן היה לפספס את ההזדמנות הזו. "
בספטמבר החלו הדברים להשתנות בצורה דרסטית. כפי שציין טיילר וויליאמסון, סטודנט לתארים מתקדמים מהמחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה של אוניברסיטת דלאוור, ותורם מרכזי נוסף ב- VERITAS:
"שטף קרני הגמא שצפינו בספטמבר היה כפול מהערך הקודם. במהלך הגישה הקרובה ביותר בין הכוכב לפולסר, בנובמבר 2017, השטף גדל פי 10 בלילה אחד בלבד. "
על מנת להסביר התנהגות זו, התאימו הצוות למודלים תיאורטיים המבוססים על התיאוריות האחרונות אודות פולסרים, דיסקי פסולת והפליטות שהתקבלו לתצפיות שלהם. זה לא הצליח, מה שהביא אותם למסקנה כי יש צורך בתיקונים משמעותיים, הכוללים מידע טוב יותר על המפגש בין שני הכוכבים.
בקיצור, יש צורך בתצפיות נוספות על זוג בינארי זה לפני שניתן לבצע דוגמנות נכונה. זה לא מפתיע מכיוון שמערכת זו היא רק המקרה השני של מערכת פולסאר בינארית המציגה פליטת קרני גמא VHE. אף על פי כן, התצפיות שנאספו על ידי שני הצוותים היו לא יסולא בפז, בהתחשב בכך שכל ההסברים הקודמים על התנהגותם של VHE-binary ray gamma-pulsar היו ספקולציות.
בשנים הקרובות מתכננים המדענים להמשיך ולצפות בפולסרים זה ואחרים כדי לפקח על ההתנהגות האקזוטית שמגיעה מסוג עצם קיצוני זה. ואם ניתן לפתח דגמים מתאימים למערכת מסוימת זו, זה יהיה בעל ערך עצום עבור מדענים, ויציע תובנה לגבי הולדתם והתפתחותם של חפצים קומפקטיים - החל מפולסארות ועד מערכות חור שחור בינארי.
כפי שויסטאן בנבוב, אסטרופיזיקאי מטעם ה- CfA, הצהיר כי "המשך ההשקעה בתפעול מתקנים ייחודיים ומובילים כמו VERITAS היא קריטית ותבטיח הזדמנויות נוספות להשיג מדע טרנספורמטיבי."
שיתוף הפעולה של VERITAS הוא קבוצה של 80 מדענים מעשרים מוסדות שבסיסם בארצות הברית, קנדה, גרמניה ואירלנד. המחקר המתאר את ממצאיו הופיע לאחרונה במחקר מכתבי כתבי עת אסטרופיסיים. מצפה הכוכבים של פרד לורנס מופעל על ידי המצפה האסטרופיסי של סמיתסוניאן (SAO).
