Łącząc dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a z obserwacjami w promieniowaniu radiowym odkryto niezwykły układ gwiazdowy, składający się z szybko obracającego się pulsara i rozdętej czerwonej gwiazdy. Istnienie tego typu obiektów niesie ze sobą zagadkę. Jej rozwiązaniem zdaje się być pomysł, że obserwujemy milisekundowy pulsar krótko po tym jak jego rotacja została przyspieszona przez towarzyszącą mu gwiazdę.

Znamy obecnie ponad 90 pulsarów o milisekundowych okresach obrotu. Jednak nie wiemy w jaki sposób osiągają one tak wielkie prędkości. Seria obserwacji milisekundowego pulsara PSR J1740-5340 (obracającego się 274 razy na sekundę) i towarzyszącej mu gwiazdy przez Teleskop Kosmiczny Hubble’a (HST) i radioteleskop w Parkes zdaje się po raz pierwszy pokazywać końcowy etap rozpędzania pulsara.

Najpopularniejsza hipoteza mówi, że pulsary milisekundowe to stare gwiazdy neutronowe, które zaczynają ściągać na siebie materię należącą do towarzyszącej mu gwiazdy, zwykle czerwonego olbrzyma. Materia spada na powierzchnię gwiazdy neutronowej, oddaje jej swoją energię. Dzięki temu gwiazda obraca się coraz szybciej. Proces kończy się gdy pulsar obraca się kilkaset razy na sekundę, materia która mogła spłynąć wyczerpie się, a towarzysz stanie się białym karłem.

Grupa uczonych z Obserwatorium Astronomicznego w Bolonii przeprowadziła za pomocą HST serię obserwacji układu pulsar-towarzysz znajdującego się w mgławicy kulistej NGC 6397. Obserwacje pokazują, że gwiezdny towarzysz nie jest, jak się spodziewano, białym karłem, lecz rozdętą czerwoną gwiazdą o średnicy około 100 razy większej od średnicy białych karłów i przynajmniej pięć razy większej niż średnica typowej gwiazdy o podobnej masie. Ten nietypowy duet krąży wokół siebie z okresem 1,35 dnia.

Obserwacje wskazują także na istnienie dużej ilości gazu w układzie. To prawdopodobnie gaz, który uwolnił się z czerwonej gwiazdy, ale nie został zaabsorbowany przez pulsar. Kiedy pulsar osiągnął dużą prędkość obrotu, nie mogła już na niego opadać materia z towarzysza.

Kierujący grupą badawczą Francesco Ferraro wyjaśnia: “Odkryliśmy bardzo nietypową parę. Nigdy przedtem nie obserwowano układu składającego się z pulsara i gwiazdy, która nie byłaby białym karłem. Skłaniamy się ku teorii, że widzimy system, krótko przed wyczerpaniem się gazu w czerwonym towarzyszu i jego przemianą w białego karła. Inna hipoteza mówi, że towarzysz jest zwykłą gwiazdą znajdującą się w gromadzie kulistej, która została przez przypadek przechwycona dzięki grawitacyjnemu oddziaływaniu pulsara.“.

Odkrycie otwiera nowe okno na pytania związane z powstawaniem i ewolucją pulsarów milisekundowych.

Autor

Michał Matraszek