חוקרים מאוניברסיטת סידני ו-CSIRO גילו כוכב נויטרונים שמסתובב לאט יותר מכל הידוע בעבר, באמצעות טלסקופ הרדיו ASKAP. ממצא זה מאתגר מודלים קיימים של התנהגות כוכבי נויטרונים ויכול לעצב מחדש את ההבנה שלנו לגבי התפתחות הכוכבים ואת המאפיינים של שרידים צפופים אלה של סופרנובות. קרדיט: twoday.co.il.com
רוב הכוכבים שהתמוטטו מסתובבים במלואם בשניות. זה לוקח כמעט שעה.
מדענים אוסטרלים מה- אוניברסיטת סידני וסוכנות המדע הלאומית של אוסטרליה, CSIROזיהו מה סביר א כוכב ניטרונים מסתובב לאט יותר מכל אחד אחר שנמדד אי פעם.
אף כוכב נויטרונים פולט רדיו, מתוך יותר מ-3000 שהתגלו עד כה, לא התגלה מסתובב כל כך לאט. התוצאות מתפרסמות היום (5 ביוני) ב אסטרונומיה של הטבע.
המחבר הראשי ד"ר מנישה קיילב מהמכון לאסטרונומיה של אוניברסיטת סידני אמר: "זה מאוד יוצא דופן לגלות מועמד לכוכב נויטרונים שפולט פעימות רדיו בדרך זו. העובדה שהאות חוזר על עצמו בקצב כה נינוח היא יוצאת דופן".
תיאור האמן של טלסקופ הרדיו ASKAP של CSIRO עם שתי גרסאות של העצם השמימי המסתורי: כוכב נויטרונים או ננס לבן? קרדיט: קארל נוקס/אוזגרב
אתגרים למודלים אסטרופיזיים נוכחיים
כוכב נויטרונים יוצא דופן זה פולט אור רדיו בקצב איטי מכדי להתאים לתיאורים הנוכחיים של התנהגות כוכבי נויטרונים. זה מספק תובנות חדשות על מחזורי החיים המורכבים של עצמים כוכביים.
בסוף חייהם, כוכבים גדולים פי 10 ממסת השמש צורכים את כל הדלק שלהם ומתפוצצים בפיצוץ מרהיב שאנו מכנים סופרנובה. מה שנותר הוא שריד כוכבי כל כך צפוף עד שפי 1.4 מהמסה של השמש שלנו ארוז לתוך כדור בקוטר 20 קילומטרים בלבד.
החומר הוא כל כך צפוף עד כי אלקטרונים בעלי מטען שלילי נמעכים לפרוטונים בעלי מטען חיובי ומה שנשאר הוא עצם המורכב מטריליוני חלקיקים בעלי מטען ניטרלי. כוכב נויטרונים נולד.
בהתחשב בפיזיקה הקיצונית שבה כוכבים אלה קורסים, כוכבי נויטרונים בדרך כלל מסתובבים מהר בצורה מכופפת, ולוקח שניות או אפילו שברירי שנייה להסתובב במלואו על הציר שלהם.
טלסקופ הרדיו ASKAP של CSIRO על ארץ וג'ארי. קרדיט: CSIRO
תצפיות ייחודיות עם ASKAP
כעת, אסטרונומים מאוניברסיטת סידני ו-CSIRO גילו עצם קומפקטי שחוזר על האות שלו בפרק זמן נינוח יחסית, הנמנע משעה אחת בלבד.
התגלית התגלתה באמצעות טלסקופ הרדיו ASKAP של CSIRO ב-Wajarri Yamaji במערב אוסטרליה.
ד"ר מאניש קיילב, הפקולטה למדע, אוניברסיטת סידני. קרדיט: אוניברסיטת סידני, פיונה וולף
טלסקופ הרדיו ASKAP יכול לראות חלק גדול מהשמים בבת אחת, מה שאומר שהוא יכול ללכוד דברים שחוקרים אפילו לא מחפשים. מדען CSIRO, ד"ר אמיל לנץ, המחבר הראשי של המאמר, אמר שהם לא היו מוצאים את החפץ המוזר הזה אלמלא העיצוב הייחודי של ASKAP.
"ניטרנו בו זמנית מקור של קרני גמא וחיפשנו פרץ רדיו מהיר כאשר הבחנתי באובייקט הזה מהבהב באיטיות בנתונים. שלושה דברים שונים מאוד בשדה ראייה אחד", אמר.
"ASKAP הוא אחד הטלסקופים הטובים בעולם למחקר מסוג זה, מכיוון שהוא סורק כל הזמן כל כך הרבה מהשמים, ומאפשר לנו לזהות חריגות כלשהן."
המסתורין של אותות ארוכי-תקופות
מקורו של אות תקופה כה ארוכה נותר בגדר תעלומה עמוקה, אם כי שני סוגים של כוכבים הם חשודים עיקריים – ננסים לבנים וכוכבי נויטרונים.
"מה שמסקרן הוא איך האובייקט הזה מציג שלושה מצבי פליטה ברורים, שלכל אחד מהם מאפיינים שונים לחלוטין מהאחרים. לטלסקופ הרדיו MeerKAT בדרום אפריקה היה תפקיד מכריע בהבחנה בין המדינות הללו. אם האותות לא היו עולים מאותה נקודה בשמים, לא היינו מאמינים שזה אותו עצם שמייצר את האותות השונים האלה", אמר ד"ר קיילב.
השלכות תיאורטיות ומחקר עתידי
בעוד מבודד ננס לבן עם שדה מגנטי חזק במיוחד יכול לייצר את האות הנצפה, מפתיע שמעולם לא התגלו ננסים לבנים מבודדים מגנטיים מאוד בקרבת מקום. לעומת זאת, כוכב נויטרונים עם שדות מגנטיים קיצוניים יכול להסביר בצורה די אלגנטית את הפליטות שנצפו.
ד"ר אמיל לנץ של CSIRO. קרדיט: אנדרו זיק, CSIRO
בעוד שכוכב נויטרונים מסתובב איטי הוא ההסבר הסביר, החוקרים אמרו שהם לא יכולים לשלול שהעצם הוא חלק ממערכת בינארית עם כוכב נויטרונים או ננס לבן אחר.
חקר גבולות חדשים באסטרופיזיקה
יידרש מחקר נוסף כדי לאשר אם העצם הוא כוכב נויטרונים או ננס לבן. כך או כך, זה יספק תובנות חשובות על הפיזיקה של עצמים קיצוניים אלה.
"זה עשוי אפילו לעורר אותנו לשקול מחדש את ההבנה שלנו בת עשרות שנים לגבי כוכבי נויטרונים או ננסים לבנים; איך הם פולטים גלי רדיו ואיך האוכלוסיות שלהם אצלנו שביל החלב גלקסיה," אמר ד"ר קיילב.
פרופסור טארה מרפי, אסטרונומית רדיו מובילה וראש בית הספר לפיזיקה באוניברסיטת סידני, אמרה: "עד הופעת הטלסקופים החדשים שלנו, שמי הרדיו הדינמיים לא נחקרו יחסית. כעת אנו מסוגלים להסתכל לעומק, ולעתים קרובות אנו רואים כל מיני תופעות חריגות. האירועים האלה נותנים לנו תובנות לגבי איך הפיזיקה עובדת בסביבות קיצוניות".
