Τετάρτη, 6 Σεπτεμβρίου 2017

Ο ταχύτερα περιστρεφόμενος αστέρας νετρονίων. 'Extreme' Telescopes Find the Second-fastest-spinning Pulsar

Η διάταξη χαμηλών συχνοτήτων LOFAR (Low-Frequency Array), ένα δίκτυο χιλιάδων ραδιοφωνικών κεραιών που βρίσκονται κυρίως στην Ολλανδία ανακάλυψε δυο ταχύτατα περιστρεφόμενα πάλσαρ. Το πάλσαρ περιστρέφεται πάνω από 42.000 φορές το λεπτό. The Low-Frequency Array (LOFAR), a network of thousands of linked radio antennas, primarily located in the Netherlands, has discovered two new millisecond pulsars by investigating previously unknown gamma-ray sources uncovered by NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope. Pulsar J0952-0607, highlighted near center right, rotates 707 times a second and now ranks as second-fastest pulsar known. The location of LOFAR's first millisecond pulsar discovery, J1552+5437, which spins 412 times a second, is shown at upper left. Radio emission from both pulsars dims quickly at higher radio frequencies, making them ideally suited for LOFAR. The top of this composite image shows a portion of the gamma-ray sky as seen by Fermi. At the bottom is the LOFAR "superterp" near Exloo, the Netherlands, which houses the facility's core antenna stations. Credits: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration and ASTRON

Ευρωπαίοι και Αμερικανοί αστρονόμοι ανακάλυψαν δύο νέους ταχέως περιστρεφόμενους αστέρες νετρονίων (πάλσαρ). Ο ένας (J1552) περιστρέφεται σαν «σβούρα» 412 φορές το δευτερόλεπτο, ενώ ο δεύτερος (J0952) ακόμη πιο γρήγορα, 707 φορές το δευτερόλεπτο ή πάνω από 42.000 φορές το λεπτό, γεγονός που τον καθιστά το ταχύτερο πάλσαρ του γαλαξία μας και το δεύτερο ταχύτερο που έχει βρεθεί ποτέ στο σύμπαν.  Το ρεκόρ κατέχει ένα πάλσαρ που περιστρέφεται 716 φορές το δευτερόλεπτο.

Η ανακάλυψη

This animation shows a black widow pulsar like J0952 together with its small stellar companion, as seen from within their orbital plane. Powerful radiation and the pulsar's "wind" — an outflow of high-energy particles — strongly heat the facing side of the companion, evaporating it over time. Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/Cruz deWilde

Η νέα ανακάλυψη έγινε από ερευνητές, με επικεφαλής τον Σις Μπάσα του Ινστιτούτου Ραδιοαστρονομίας της Ολλανδίας. Σύμφωνα με τα στοιχεία που δημοσίευσαν στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal Letters», χρησιμοποίησαν το ραδιοτηλεσκόπιο χαμηλών συχνοτήτων LOFAR (Low-Frequency Array) στην Ολλανδία, που θεωρείται κατάλληλο για τον εντοπισμό πάλσαρ, επειδή αυτά είναι φωτεινότερα κατά την εκπομπή χαμηλής συχνότητας ραδιοκυμάτων. Η ανακάλυψη του πάλσαρ J0952 έγινε στη συχνότητα περίπου των 135 ΜHz.

Το ταχύτερο πάλσαρ του γαλαξία μας απέχει 3.200 έως 5.700 έτη φωτός από τη Γη και βρίσκεται στην κατεύθυνση του Αστερισμού του Εξάντα. Έχει μάζα περίπου 1,4 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας και γύρω του κινείται ένα συνοδό άστρο, που διαγράφει μια πλήρη τροχιά κάθε εξήμιση ώρες. Το πάλσαρ τροφοδοτείται συνεχώς με ύλη από τον σύντροφό του.

Τα πάλσαρ

Tα άστρα νετρονίων είναι από τα πλέον εντυπωσιακά αλλά και μυστηριώδη κοσμικά σώματα. Most known neutron stars are observed as pulsars, emitting narrow, sweeping beams of radiation. They squeeze up to two solar masses into a city-size volume, crushing matter to the highest possible stable densities. To explore these exotic states of matter, NICER measures X-ray emissions across the surfaces of neutron stars as they spin, ultimately confronting the predictions of nuclear physics theory. Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center

Οι αστέρες νετρονίων είναι απομεινάρια τεράστιων άστρων, που τελείωσαν τη ζωή τους με μια έκρηξη τύπου σούπερ-νόβα. Ό,τι απέμεινε, είναι μια σφαίρα που έχει περίπου το μέγεθος μιας πόλης, αλλά με τρομερά συμπυκνωμένη ύλη, μεγαλύτερη από του Ήλιου μας, και με πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο.

Το άστρο νετρονίων περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα γύρω από τον εαυτό του, εκπέμποντας από τους μαγνητικούς πόλους του ραδιοκύματα, ακτίνες-Χ, ακτίνες-γάμα και ορατό φως. Σε κάθε διαδοχική περιστροφή του, κάποια δέσμη ακτινοβολίας μπορεί να γίνει αντιληπτή από τη Γη, όπως το φως ενός φάρου που αναβοσβήνει.

Να σημειωθεί ότι στην επιστημονική ομάδα συμμετείχε και ο Έλληνας αστρονόμος Σωτήρης Σανιδάς του Αστρονομικού Ινστιτούτου Άντον Πάνεκουκ του Πανεπιστημίου του Άμστερνταμ. Ο κ. Σανιδάς, που κατάγεται από την Αθήνα, πήρε το διδακτορικό του από το Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ το 2013 και από το 2015 πραγματοποιεί μεταδιδακτορική έρευνα στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ. Ειδικεύεται στη ραδιοαστρονομία, στη μελέτη των αστέρων νετρονίων, στα βαρυτικά κύματα και στην κοσμολογία.