Środowisko na jednym z charakteryzujących się największą energią i najbardziej zmagnetyzowanym ze znanych pulsarów charakteryzuje też wysokie napięcie elektryczne. Wynika tak z badań przeprowadzonych przy użyciu należącego do NASA teleskopu Chandra. Grupa astronomów odkryła silne wyrzuty wysokoenergetycznych cząsteczek naładowanych, na odległość nawet 20 lat świetlnych oraz jasne łuki powstałe z cząsteczek materii i antymaterii generowanej przez pulsar.

Grupa naukowców ze Stanów Zjednoczonych, Kanady i Japonii skierowała teleskop Chandra na ponad pięć godzin na szybko rotującą gwiazdę neutronową B1509-58, znajdującą się w odległości 19 tysięcy lat świetlnych w gwiazdozbiorze Cyrkiel. rezultaty obserwacji zostały przedstawione na sympozjum “Dwa lata badań z Chandrą” w Waszyngtonie.

Wyrzuty materii na taką skalę nie zostały dotąd zaobserwowane na żadnym pulsarze” – mówi Bryan Gaensler z Smithsonian Astrophysical Observatory.- “Na podstawie tych spektakularnych zdjęć, które uzyskaliśmy, możemy testować teorie wyjaśniające jak pulsary mogą uwalniać tak ogromną ilość energii.

Uzyskane za pomocą Chandry obrazy umożliwiają naukowcom wgląd w proces podczas którego rotująca gwiazda neutronowa (gęsta pozostałość po wybuchu supernowej) wytwarza napięcie ponad 7000 bilionów woltów. Mogą również zbadać wpływ tego ogromnego napięcia na środowisko gwiazdy. B1509-58 jest szczególnie interesująca ponieważ jej pole magnetyczne jest dużo silniejsze niż pole pulsaru w Mgławicy Krab, na którym podobne zjawiska zachodzą na dużo mniejszą skalę.

Ogólny obraz, jaki wyłania się z badań przedstawia się następująco: wysokoenergetyczne cząstki materii i antymaterii wypływają z gwiazdy wzdłuż jej biegunów i w pobliżu równika. Cząsteczki z biegunów tworzą widoczne wyrzuty. Naukowcy podejrzewają, że w B1509-58 widoczna jest tylko jedna strona wyrzutów, co wskazuje, że tylko ona jest oświetlona w naszym kierunku, podczas gdy druga biegnie w drugą stronę.

Aż do naszych badań nikt nie wiedział z całą pewnością, czy takie ogromne napięcia i wyrzuty energii sa charakterystyczne dla wszystkich pulsarów, czy pulsar w Mgławicy Krab jest wyjątkiem” – mówi Vicky Kaspi z McGill University w Montrealu. – “Obecnie dzięki Chandrze staje się jasne, że pulsary to zdumiewające kosmiczne elektrownie.

Uważa się, łuki powstały w wyniku fali szokowej wywołanej w materii wypływającej z równika pulsara. Mierząc pozycję i szerokość tych łuków naukowcy obenili gęstość pola magnetycznego i stopień w jakim pulsar wypuszcza wysokoenergetyczne cząsteczki w przestrzeń wokół siebie.

Obrazy w promieniech X przekonały nas, że pulsar nie tylko efektywnie przyśpiesza cząsteczki ale też przekazuje im energię porównywalną z największymi energiami promieniowania kosmicznego nieprzerwanie bombardującego Ziemię” – mówi Jonathan Arons z University of California w Berkeley.

Dodatkowo, naukowcy odkryli również jasną chmurę emitującą promieniowanie rentgenowskie w odległości 25 lat świetlnych od pulsara. Jest to chmura gorącego gazu powstała prawdopodobnie w momencie kiedy materiał wyrzucony podczas wybuchu supernowej zderzył się z zimniejszym gazem w przestrzeni międzygwiezdnej.

Autor

Anna Marszałek