Mokslo ir technologijų pasaulis

NASA kosminė observatorija „Chandra X-Ray Observatory“ užfiksavo, kaip manoma, deformuotos neutroninės žvaigždės Velos paleistą septynių trilijonų kilometrų ilgio (0,7 šviesmečio) sūkuriuojantį didelės energijos dalelių žybsnį.

Rentgeno spindulių diapazone dirbančio teleskopo „Chandra“ užfiksuotas pulsaras Vela yra beprotiškai greitai aplink savo ašį besisukanti, vos 12 kilometrų skersmens neutroninė žvaigždė. Tačiau svarbu ne ūgis, o smūgis – šis kosmoso mikropipiras žiebė tokį didelės energijos dalelių pliūpsnį, kad šis nusidriekė net keletą trilijonų kilometrų (0,7 šviesmečio).

Iš kur tokia neįtikėtina pulsaro galia? Iš neįtikėtino tankio. Neutroninė žvaigždė yra neįsivaizduojamai tankus medžiagos kamuolys. Pavyzdžiui, antpirštyje telpantis tokio kosminio kūno gabalėlis svertų tiek, kiek prieš kelis dešimtmečius svėrė žmonija (6 mlrd. žmonių).

Tokį pragarišką tankį už 1 tūkst. šviesmečių nuo Žemės nutolusi Vela įgijo todėl, kad prieš 10 tūkst. metų toje pačioje vietoje, kur dabar dūzgia pulsaras, sprogo gigantiška žvaigždė. Sprogimas buvo supernovos tipo. Jo metu atomai buvo suskaldyti „į šipulius“, o visa, kas lengviau už atomų branduolius, galingos jėgos išsviedė į kosmosą. Likę atomų branduoliai (neutronai) susitelkė į vieną kūną ir virto neutronine žvaigžde.

Beje, pulsaras Vela aplink savo ašį sukasi greičiau už sraigtasparnio rotorių – maždaug po 11 sūkių per sekundę. Įsivaizduoti tokį dažnį irgi sunku, tačiau pulsarams tai – toli gražu ne riba. Yra tokių egzempliorių, kurie sukasi taip smagiai, jog smagiau vargu ar bereikia – po 716 apsisukimų per sekundę.

Velos išspjautos didelės energijos dalelės skrieja maždaug 70 proc. šviesos greičio. Naujausi observatorijos „Chandra“ duomenys byloja, kad Vela, ko gero, svirduliuoja, t. y., vyksta pulsaro ašies precesija. Precesijos periodas – apie 120 Žemės parų.

„Vela yra it koks besisukantis sodo purkštuvas – skirtumas tik tas, kad purškia jis ne vandenį ir purškia beveik šviesos greičiu“, – vaizdingai aiškina Toronto universiteto (Kanada) astronomas Martinas Diurantas (Martin Durant).

Viena iš galimų pulsaro ašies svyravimo priežasčių – neutroninė žvaigždė nežymiai deformavosi ir dabar nebėra idealios sferos pavidalo. Deformaciją galėjo sukelti beprotiško sukimosi ir ūmių tokio sukimosi „pagreitėjimų“ (šie veikiausiai kyla dėl superskysto pulsaro branduolio ir jo plutos sąveikos) derinys.

„Nuokrypis nuo idealios sferos pavidalo siekia gal tik vieną šimtamilijonąją dalį, – tvirtina tyrimo bendraautorius Olegas Kargalcevas iš Džordžo Vašingtono universiteto (JAV), tyrimo rezultatus pirmadienį pristatęs 221-ojoje Amerikos astronomijos bendrijos suvažiavime. – Neutroninės žvaigždės yra tokios tankios, kad net ir toks nanokalibro nuokrypis joms turi didžiulės įtakos.“

Jei bus patvirtintas Velos precesijos atvejis, tai bus pirmas kartas, kai astronomai aptiko tokią neutroninę žvaigždę.

Tai – jau antras „Chandra“ filmukas su pulsaru Vela pagrindiniame vaidmenyje. Pirmasis pasaulį išvydo 2003 m. Jis buvo susuktas iš trumpesnių ir ne tokių tikslių kadrų, kuriuose dalelių srauto pokyčiai nebuvo taip aiškiai matomi.

Astronomai prie Velos tyrimų grįžo todėl, kad šis atvejis atveria puikias galimybes tyrinėti pulsarus ir jų generuojamus pliūpsnius. Į Velos žiebtą 0,7 šviesmečio dalelių „čiurkšlę“ panašiais, tik didesniais tvyksniais svaidosi ir galaktikų branduoliuose tūnančios supermasyvios juodosios skylės. Kadangi Vela yra santykinai arti Žemės, jos atvejį, skirtingai nei tolimąsias juodąsias skyles, galima tyrinėti itin nuodugniai ir tiksliai.

Jei Velos precesija bus įrodyta, tai reikš, kad ši deformuota neutroninė žvaigždė turėtų būti nuolatinis gravitacinių bangų šaltinis, todėl į šį pulsarą ateityje gali būti atgręžti Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos teisingumo patikrinimui sukonstruoti naujos kartos gravitacinių bangų detektoriai.

Tyrimo rezultatus pristatantis straipsnis publikuotas žurnale „The Astrophysical Journal“.

Vaizdo siužetas: