En nå-du-ser-det, nå-ikke-akkresjonsdisk (hvitt og blått i kunstnerens gjengivelse til venstre) har tippet astronomer til fødselen av en superrask, "millisekund" pulsar som skjedde rett foran øynene deres - er, deres radioteleskoper.
Det nye funnet bekrefter den lenge mistenkte evolusjonære forbindelsen mellom en nøytronstjerne og en millisekund pulsar: de er to livsfaser av samme objekt.
Anne Archibald, fra McGill University i Montreal, Canada og kollegene hennes kunngjorde oppdagelsen i den 21. mai-utgaven av tidsskriftet Vitenskap.
Pulsars er superdette nøytronstjerner, restene som er igjen etter at massive stjerner har eksplodert som supernovaer. Deres kraftige magnetfelt genererer fyrlignende lysstråler og radiobølger som sveiper rundt når stjernen roterer, og er detekterbare som pulser på jorden.
Noen, kalt millisekund pulsarer, roterer hundrevis av ganger i sekundet. Astronomer tror den raske rotasjonen er forårsaket av en følgesvennstjerne som dumper materiale på nøytronstjernen og snurrer den opp.
Materialet fra ledsageren ville danne en flat, spinnende skive rundt nøytronstjernen, og i løpet av denne perioden ville ikke radiobølgene som er karakteristisk for en pulsar, bli sett fra systemet. Etter hvert som mengden materie som falt på nøytronstjernen reduserte og stoppet, kunne radiobølgene dukke opp, og gjenstanden vil bli gjenkjent som en pulsar.
Denne hendelsesforløpet er tilsynelatende det som skjedde med et binærstjernesystem noen 4000 lysår fra Jorden, i stjernebildet Sextans like sør for Leo. Millisekund pulsaren i dette systemet, kalt J1023, ble oppdaget av National Science Foundation's Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) i West Virginia i 2007 i en undersøkelse ledet av astronomer ved West Virginia University og National Radio Astronomy Observatory.
Astronomene fant da ut at gjenstanden hadde blitt oppdaget av National Science Foundation 's Very Large Array radioteleskop i New Mexico, under en stor himmelundersøkelse i 1998, og var blitt observert i synlig lys av Sloan Digital Sky Survey i 1999, og avslørte en sol -lignende stjerne.
Når objektet ble observert igjen i 2000, hadde objektet forandret seg dramatisk, og viste bevis for en roterende skive av materiale, kalt en akkresjonsskive, som omgir nøytronstjernen. I mai 2002 hadde bevisene for denne disken forsvunnet.
"Denne rare oppførselen forundret astronomer, og det var flere forskjellige teorier for hva gjenstanden kunne være," sa Ingrid Stairs fra University of British Columbia.
GBT-observasjonene fra 2007 viste at objektet er en millisekund pulsar, og snurret 592 ganger i sekundet.
"Ingen andre millisekund pulsar har noen gang vist bevis for en akkresjonsdisk," sa Archibald. "Vi vet at en annen type binærstjernersystem, kalt en lavmasset røntgenstråle-binær (LMXB), også inneholder en hurtigspinnende nøytronstjerne og en akkresjonsdisk, men disse avgir ikke radiobølger. Vi har trodd at LMXB-er sannsynligvis er i ferd med å bli spunnet opp, og senere vil avgi radiobølger som en pulsar. Dette objektet ser ut til å være den "manglende lenken" som forbinder de to typene
systemer.”
Forskerne har studert J1023 i detalj med GBT, med Westerbork radioteleskop i Nederland, med Arecibo radioteleskop i Puerto Rico, og med Parkes radioteleskop i Australia. Resultatene deres indikerer at nøytronstjernens følgesvenn har mindre enn halvparten av solens masse, og kretser om nøytronstjernen en gang hver fjerde time og 45 minutt.
Bildetekst: Materiale fra distinert “normal” stjerne. til høyre, strømmer inn på aksjonsskiven (hvit og blå) som omgir nøytronstjernen, til venstre. Kreditt: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Kilde: National Radio Astronomy Observatory. Animasjoner er her og her. Advarsel: den siste kan forårsake svimmelhet.
