Απότομη επιβράδυνση της περιστροφής αστέρα νετρονίων, NASA’s Swift Reveals New Phenomenon in a Neutron Star

Καλλιτεχνική απεικόνιση μαγνητικού άστρου νετρονίων (magnetar). Τα magnetars αποτελούν τους ισχυρότερους μαγνήτες του σύμπαντος, καθώς παράγουν ασύλληπτα ισχυρά μαγνητικά πεδία και κατά διαστήματα εκτοξεύουν στο διάστημα παλμούς υψηλής ενέργειας. An artist’s rendering of an outburst on an ultra-magnetic neutron star, also called a magnetar. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

Έναν πολύ πυκνό και ταχέως περιστρεφόμενο αστέρα νετρονίων (πάλσαρ), ο οποίος επιβράδυνε απότομα την ταχύτητά του – κάτι που ποτέ στο παρελθόν δεν έχει παρατηρηθεί, ανακάλυψαν οι αστρονόμοι.

Η ανακάλυψη, από μια διεθνή αστρονομική ομάδα,στην οποία συμμετείχε και ο ελληνικής καταγωγής Κώστας Γουργουλιάτος του καναδικού πανεπιστημίου ΜακΓκιλ στο Μόντρεαλ, έγινε με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου ακτίνων-Χ «Swift» της NASA.

Ένα αστέρι νετρονίων, που γυρίζει σαν σβούρα γύρω από τον εαυτό του, είναι ό,τι πιο κοντινό σε μια μαύρη τρύπα μπορούν να παρατηρήσουν άμεσα οι επιστήμονες.

Αποτελεί το απομεινάρι της έκρηξης (σούπερ-νόβα) ενός πρώην τεράστιου άστρου, που έκαυσε τα πυρηνικά καύσιμά του και κατέρρευσε υπό το βάρος του. Τα άστρα αυτά, που αποκαλούνται και «πάλσαρ», μπορούν να περιστραφούν έως 43.000 φορές το λεπτό και διαθέτουν πανίσχυρα μαγνητικά πεδία τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερα από αυτό της Γης.

A neutron star is the densest object astronomers can observe directly, crushing half a million times Earth's mass into a sphere about 12 miles across, or similar in size to Manhattan Island, as shown in this illustration. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center

Η ύλη μέσα σε ένα τέτοιο άστρο διαμέτρου μόλις 15 έως 20 χιλιομέτρων είναι τόσο συμπιεσμένη, ώστε ένα κουταλάκι από αυτήν θα ζύγιζε ένα δισεκατομμύριο τόνους πάνω στον πλανήτη μας. Κανένα επιστημονικό εργαστήριο στη Γη δεν έχει καταφέρει να αναπαράγει τέτοιες συνθήκες υπερ-πυκνότητας.

Το συγκεκριμένο άστρο νετρονίων ΙΕ 2259+586 εντοπίστηκε σε απόσταση περίπου 10.000 ετών φωτός από τη Γη, στην κατεύθυνση του βόρειου αστερισμού της Κασσιόπειας. Ανήκει στην υποκατηγορία των λεγόμενων μαγνητικών άστρων νετρονίων (magnetars), που αποτελούν τους ισχυρότερους μαγνήτες του σύμπαντος, καθώς έχουν ασύλληπτα ισχυρά μαγνητικά πεδία και κατά καιρούς εκτοξεύουν στο διάστημα υψηλής ενέργειας παλμούς (εκρήξεις).

Ο αστέρας νετρονίων (magnetar) 1E 2259+586, σε φωτογραφία ακτίνων Χ του υπολείμματος του σουπερνόβα CTB 109, φαίνεται να λάμπει έντονα σε μπλε και λευκό (τα χρώματα είναι ψευδή – μπήκαν εκ των υστέρων). The magnetar 1E 2259+586 shines a brilliant blue-white in this false-color X-ray image of the CTB 109 supernova remnant, which lies about 10,000 light-years away toward the constellation Cassiopeia. CTB 109 is only one of three supernova remnants in our galaxy known to harbor a magnetar. X-rays at low, medium and high energies are respectively shown in red, green, and blue in this image created from observations acquired by the European Space Agency's XMM-Newton satellite in 2002. Credit: ESA/XMM-Newton/M. Sasaki et al.

Οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι το άστρο έκοψε ταχύτητα και έκτοτε σταδιακά μειώνει την ταχύτητα περιστροφής του, η οποία αρχικά ήταν μία περιστροφή κάθε επτά δευτερόλεπτα (περίπου οκτώ ανά λεπτό). Οι αστρονόμοι έως τώρα είχαν δει πάλσαρ να επιταχύνουν την περιστροφή τους, αλλά ποτέ να την επιβραδύνουν και αναρωτιούνται τι μπορεί να έχει προκαλέσει ένα τέτοιου είδους συμβάν.

Πριν την επιβράδυνση, το άστρο εξέπεμψε μια σύντομη αλλά ισχυρή έκρηξη ακτίνων-γάμα που έγινε αντιληπτή από το διαστημικό τηλεσκόπιο «Fermi» της NASA. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η έκλαμψη σηματοδότησε την έναρξη επιβράδυνσης της περιστροφής της αστρικής «σβούρας».