Do nedavno je bila poznata samo jedna neutronska zvijezda koja se oko svoje osi okrene 716 puta u jednoj sekundi i to je u toj disciplini bio svemirski rekord. Riječ je o pulsaru PSR J1748–2446ad, koji se nalazi u zbijenom zvjezdanom jatu Terzan 5, na udaljenosti od oko 18 tisuća svjetlosnih godina od nas. Kako su mu za jedan okret oko osi dovoljne 1,4 milisekunde i kako mu je promjer manji od 32 km, taj pulsar ima na ekvatoru linearnu brzinu od oko 24 posto brzine svjetlosti.
Nedavno je, međutim, ustanovljeno da neutronska zvijezda zvana 4U 1820–30 pokazuje točno jednaku stopu vrtnje od 716 okreta u sekundi! Za tu je izmjeru zaslužan NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), rendgenski teleskop postavljen na Međunarodnu svemirsku postaju, koji je - kako mu ime kaže - namijenjen istraživanju unutarnje građe neutronskih zvijezda. Posebna zanimljivost vezana uz ovo otrkiće jest to da 4U 1820–30 nije pulsar, tj. stopa njegove vrtnje nije izmjerena opažanjem pulsacija radiovalova koje bi ona proizvodila. Ta se neutronska zvijezda nalazi u zbijenom zvjezdanom jatu NGC 6624, udaljenom od nas oko 27 tisuća svjetlosnih godina. Ona s jednom drugom zvijezdom čini vrlo tijesni dvojni sustav i tim dvama objektima za jedan međusobni obilazak trebaju samo oko 11,4 minute (konkretno, 685 sekunda).
Izgleda, međutim, da ta druga zvijezda nije uobičajeni napuhnuti crveni div, već bijeli patuljak, s kojega ipak osjetno masivnija neutronska zvijezda trga vanjske slojeve od jezgri atoma helija. Taj transfer materijala nije kontinuiran, već se događa sporadično, a kada se dogodi, na površini 4U 1820–30 dođe do termonuklearne eksplozije. Takvi ekstremni događaji su osobito sjajni u rendgenskom području. U istraživanju koje je pokazalo da je i ta neutronka rekorderka, tijekom pet godina (2017-2022.) opserviranja, NICER-om je uočio 15 takvih provala. One su za posljedicu imale i kratkovjeka napuhavanja atmosfere neutronske zvijezde. Obično bi se fotosfera - sloj iz kojega stiže opazivo zračenje - napuhala do visine od oko 50 km iznad površine, što je više od promjera cijele neutronske zvijezde. U jednom slučaju, pak, eksplozija je raspršila atmosferu do visine od oko 900 km iznad tla!
Stopa vrtnje 4U 1820–30 je izmjerena zahvaljujući tim povremenim termonuklearnim eksplozijama helija na njenoj površini. Iako eksplozija potraje samo nekoliko sekunda, zvijezda se oko osi vrti toliko brzo da je bilo moguće precizno i pouzdano izmjeriti koliko puta u sekundi rendgenski bljesak - približno rečeno - dođe u NICER-ovo vidno polje i koliko puta iz njega izađe. Odnosno, mjerene su oscilacije provalâ. Odgovor: čak 716 puta!
Prva priložena slika je stara ROSAT-ova rendgenska fotografija sustava u kojemu se nalazi 4U 1820–30. Neutronka je negdje u tom svijetlom srpu koji se vidi lijevo od središta slike. Zrake na slici su artefakt.
Druga slika je preuzeta iz friškog znanstvenog rada o ovom otkriću a na njoj su prikazane svojevrsne svjetlosne krivulje svih 15 opaženih provala na 4U 1820–30. Na osi x je naneseno vrijeme u sekundama. Vidimo da je većina energije u svakoj od eksplozija bila oslobođena u prvih cca 2,5 sekunde! Na osi y je, pak, broj fotona registriranih u sekundi. Drugim riječima, na osi y je sjaj provale. Crna crta je ukupni sjaj u rendgenskom području, u energijama od 0,4 do 12 keV, dok su siva područja grafovi sjaja u energijama od 3 do 12 keV. Iz razlike između dvaju grafova je razvidno da se u vrijeme kada je eksplozija najintenzivnija, većina energije emitira u mekim rendgenskim zrakama, tj. onima koje imaju malo veću valnu duljinu i koje nose manje energije.
Posljednja slika prikazuje NICER na ISS/MKS.
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) / NASA
Jedna ranija objava u kojoj se spominje NICER:
https://www.facebook.com/.../4910.../posts/8251272178295882/
Ovo sam našao na Universe Today.
Preuzeto sa AstroMosor
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
