Przez ponad dwa lata gwiazda była “cicha”… przynajmniej tak sądzili uczeni. Jednak pulsar rentgenowski EXO 2030+375 był wciąż aktywny. Astronomowie nie mogli jej “usłyszeć” bo uniemożliwiało je brzęczenie pobliskiej czarnej dziury.

Pulsary są małymi i szybko rotującymi gwiazdami. Po zakończeniu “normalnego” życia, pod wpływem własnej grawitacji zapadają się tak mocno, że łyżeczka ich materii ważyłaby tyle, co 200 tysięcy słoni.

Badania przeprowadzone w Narodowym Centrum Nauk Kosmicznych i Technologii (National Space Science and Technology Center, NSSTC) w Huntsville, Uniwersytecie w Southampton w Anglii i Uniwersytecie w Walencji w Hiszpanii, oferują nowe spojrzenie na układ gwiazdowy EXO 2030+375 i opis jego stanu w okresie 32 miesięcy od sierpnia 1993 do kwietnia 1996 roku, kiedy był nieaktywny.

Badany pulsar jest pulsarem rentgenowskim z nietrwałą akrecją materii, krążącym wokół masywnej gwiazdy o masie od 8 do 15 mas słonecznych. Ma charakterystyczną cechę: optyczne linie emisyjne wywoływane przez świecenie materii wyrzucanej z gwiazdu do dysku znajdującego się ponad jej równikiem.

Pobliska czarna dziura, Cygnus X-1, robi bardzo dużo szumu” – powiedziała dr Colleen A. Wilson-Hodge, astrofizyk z NSSTC. “Jeśli przypadają one na częstość na której nasłuchujemy, słyszymy jej brzęczenie“.

To brzęczenie czarnej dziury mogło być według uczonych tak głośne, że spowodowało fałszywe wrażenie, że badany pulsar rentgenowski był nieaktywny Jednak dzięki nowej technice, stworzonej przez Wilson-Hodge i dr Marka Fingera, okazało się, że był on aktywny tak jak zawsze. Nowa technika analizuje istniejące dane, ale używa innych formuł matematycznych do wyciszenia brzęczenia pobliskiej czarnej dziury.

Uczeni skorzystali z danych z instrumentu BATSE znajdującego się na satelicie Compton Gamma Ray Observatory badającym w latach 1991-2000 promieniowanie gamma.

Kiedy wyjaśniliśmy brzęczenie Cygnusa X-1, zdaliśmy sobie sprawę, że pulsar był w tym okresie aktywny” – powiedziała Wilson-Hodge. “Dzięki nowej technice mogliśmy obserwować jego sygnał“.

Łącząc dane w promieniowaniu gamma z danymi optycznymi i podczerwonymi zebranymi przez dr Malcolma Coe z Uniwersytetu w Southampton oraz dr Juana Fabregata z Uniwersytetu w Walencji, pokazaliśmy dlaczego pulsar stał się słabszy – dysk materii wokół gwiazdy stał się mniej gęsty i pulsar miał mniej materii do konsupcji“.

Oprócz stwierdzenia, że pulsar nie był cichy przez 32 miesiącem, uczeni dokonali jeszcze jednego odkrycia dotyczącego układów gwiazdowych. “Po raz pierwszy byliśmy w stanie dostrzec fale gęstości w promieniowaniu gamma” – powiedziała Wilson-Hodge.

Fale gęstości – podobne do fal dźwiękowych zaburzenia gęstości powodujące skupianie się gazu – były obserwowane w promieniowaniu widzialnym, ale nigdy dotąd w promieniowaniu X.

Praca dotycząca układu EXO 2030+375 została opublikowana 1 maja w piśmie The Astrophysical Journal.

Autor

Michał Matraszek