Un grup de stele moarte, cunoscute sub numele de „pulsari păianjen”, își distrug stelele însoțitoare aflate în imediata lor apropiere. Datele adunate de Observatorul cu raze X Chandra al NASA despre clusterul globular Omega Centauri îi ajută pe astronomi să înțeleagă modul în care acești pulsari păianjen acționează asupra însoțitorilor lor stelari.
Un pulsar este miezul dens care se rotește, rămas după ce o stea masivă se prăbușește în sine pentru a forma o stea neutronică. Stelele neutronice se rotesc rapid și pot produce fascicule de radiație. Asemenea unui fascicul de far care se rotește, radiația poate fi observată ca o sursă puternică de radiație pulsatorie sau pulsar. Unii pulsari se rotesc de zeci până la sute de ori pe secundă, iar aceștia sunt cunoscuți ca pulsari de milisecunde.
Pulsarii păianjen sunt o clasă specială de pulsari de milisecunde și au denumirea aceasta din cauza daunelor pe care le provoacă micilor stele însoțitoare care orbitează în jurul lor. Prin vânturile de particule energetice emise de pulsarii păianjen, straturile exterioare ale stelelor însoțitoare ale pulsarului sunt îndepărtate metodic.
Omega Centauri, un „teren de joacă” al pulsarilor păianjen
Astronomii au descoperit recent 18 pulsari de milisecunde în Omega Centauri – situat la aproximativ 17.700 de ani lumină de Pământ. Descoperirea a fost făcută folosind radiotelescoapele Parkes și MeerKAT.
O pereche de astronomi de la Universitatea Alberta din Canada s-au uitat apoi la datele Chandra ale Omega Centauri pentru a vedea dacă vreunul dintre pulsarii de milisecunde emite raze X. Ei au descoperit 11 pulsari de milisecunde care emit raze X, iar cinci dintre aceștia erau pulsari păianjen concentrați în apropierea centrului Omega Centauri. Cercetătorii au combinat apoi datele Omega Centauri cu observațiile Chandra a 26 de pulsari păianjen din alte 12 grupuri globulare.
Varietăți de pulsar păianjen
Există două varietăți de pulsari păianjen în funcție de dimensiunea stelei care este distrusă. Pulsarii păianjen „Redback” sunt stele însoțitoare dăunătoare, cântărind între o zecime și jumătate din masa Soarelui. Cealaltă varietate, pulsarii păianjen „văduva neagră” afectează stele însoțitoare cu mai puțin de 5% din masa Soarelui.
Echipa a găsit o diferență clară între cele două clase de pulsari-păianjen, „Redback” fiind mai strălucitori în raze X decât „văduvele negre”, fapt ce vine să confirme cercetări anterioare.
Echipa de la Universitatea Alberta din Canada este prima care a arătat o corelație generală între luminozitatea razelor X și masa însoțitoare pentru pulsarii păianjen, pulsarii care produc mai multe raze X fiind asociați cu însoțitori mai masivi. Acest fapt oferă dovezi clare că masa însoțitorului pulsarilor păianjen influențează doza de raze X pe care o primește steaua.
Razele X detectate de Chandra – contribuție esențială în studiul pulsarilor păianjen
Se crede că razele X detectate de Chandra sunt generate în principal atunci când vânturile particulelor emise la distanțe îndepărtate de pulsari se ciocnesc cu vânturile de materie care suflă departe de stelele însoțitoare și produc unde de șoc, similare cu cele produse de aeronavele supersonice.
Pulsarii păianjeni sunt de obicei separați de tovarășii lor de o distanță ce poate măsura între o dată și până la de 14 ori cât distanța dintre Pământ și Lună. Această proximitate – cosmic vorbind – face ca particulele energetice de la pulsari să fie deosebit de dăunătoare pentru stelele lor însoțitoare.
Această constatare este în acord cu modelele teoretice pe care oamenii de știință le-au dezvoltat. Deoarece stelele mai masive emit un vânt mai dens de particule, există un șoc mai puternic – producând raze X mai strălucitoare – atunci când vântul lor se ciocnește de particulele de la pulsar. Apropierea stelelor însoțitoare de pulsarii lor înseamnă că razele X pot provoca daune semnificative stelelor, împreună cu vântul pulsarului.
Imaginea clară cu raze X a lui Chandra este crucială pentru studierea pulsarilor de milisecunde din clustere globulare, deoarece acestea conțin adesea un număr mare de surse de raze X într-o mică regiune de spațiu cosmic, ceea ce face dificilă distingerea separată a surselor.
Câțiva dintre pulsarii de milisecunde din Omega Centauri au alte surse de raze X neînrudite, aflate la doar câteva secunde de arc distanță. (O secundă de arc este dimensiunea aparentă a unui ban văzut la o distanță de 2,5 mile.)
Lucrarea care descrie aceste rezultate va fi publicată în numărul din decembrie al Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Autorii lucrării sunt Jiaqi (Jake) Zhao și Craig Heinke, ambii de la Universitatea Alberta din Canada.
Centrul de zbor spațial Marshall al NASA gestionează programul Chandra. Centrul de raze X Chandra al Observatorului de Astrofizică Smithsonian controlează operațiunile științifice din Cambridge, Massachusetts și operațiunile de zbor din Burlington, Massachusetts.
