Astronomowie odkryli, że promieniowanie emitowane przez szybko wirującą gwiazdę neutronową, czyli „pulsar”, jest zdominowany przez wpływ jej potężnych wiatrów cząstek – a nie przez materiał, który pasuje do gwiazdy towarzyszącego.
Pulsar, o którym mowa PSR J1023+0038 (J1023), który znajduje się w System binarny Położony 4500 lat świetlnych od Ziemi. Ten binarny składa się z „martwej gwiazdy” lub Gwiazda neutronowa To obraca się około 600 razy na sekundę, a także gwiazdę o niskiej masie, na której gwiazda neutronowa „karmi”.
Szybki obrót J1023 klasyfikuje to jako milisekundy pulsar, Ponieważ jednak wyraźnie przechodzi między stanem aktywnym – podczas którego karmił i wysadza wiązki promieniowania z jego biegunów – i stanem nieaktywnym, jest częścią rzadkiej podklasy zwanej „przejściowym milisekundowym pulsar”. Jeden z zaledwie trzech znanych przejściowych milisekundowych pulsarów, J1023 jest nieocenionym celem dla astronomów.
„Przejściowe milisekundowe pulsarki to kosmiczne laboratoria, które pomagają nam zrozumieć, w jaki sposób gwiazdy neutronowe ewoluują w systemach binarnych” – powiedziała Maria Cristina Baglio, naukowa lider zespołu i National Institute for Astrophysics (INAF) oświadczenie. „J1023 jest szczególnie cennym źródłem danych, ponieważ wyraźnie zmienia się między swoim stanem aktywnym, w którym żywi się gwiazdą towarzyszącą, a stanem bardziej uśpionym, w którym zachowuje się jak standardowy pulsar, emitujący wykrywalne fale radiowe”.
Sprawa tej gwiazdy neutronowej z jej towarzysza nie spadnie prosto na powierzchnię martwej gwiazdy, ale zamiast tego tworzy spłaszczoną chmurę lub “Dysk akrecyjny„Wokół gwiazdy. Gdy ten dysk wiruje wokół gwiazdy neutronowej, stopniowo ją karmiąc, emituje mocne promieniowanie składające się z długości fali w spektrum elektromagnetycznym.
W ten sposób zespół był w stanie zbadać J1023 za pomocą NASA Eksplorator polarymetrii rentgenowskiej obrazowania (IXPE), europejskie południowe obserwatorium (ESO) Bardzo duży teleskop (Vlt) w północnym Chile i Karl G. Jansky bardzo duża tablica (VLA) w Nowym Meksyku, czyniąc to pierwsze badanie binarnego źródła rentgenowski Widmo elektromagnetyczne.
„Podczas obserwacji pulsar znajdował się w fazie aktywnej o niskiej luminoczności, charakteryzującej się szybkimi zmianami między różnymi poziomami jasności rentgenowskiej”-powiedział Baglio.
Ocena J1023 na trzech pasmach widma elektromagnetycznego pozwoliła zespołowi określić polaryzację promieniowania pochodzącego z tego pulsaru. Polaryzacja odnosi się do orientacji fal świetlnych podczas rozpowszechniania.
Na szczególną uwagę obserwowano IXPE, że 12% promieni rentgenowskich z J1023 jest spolaryzowanych. Jest to najwyższy poziom polaryzacji, jaki kiedykolwiek widziano w tak binarnym systemie gwiazd.
Emisje fali radiowej i światła optycznego wykazały niższe polaryzacje odpowiednio 2% i 1%. Szczególnie interesujące w polaryzacji optycznej był fakt, że był zorientowany w tym samym kierunku, co kąt polaryzacji rentgenowskiej. Sugeruje to wspólny mechanizm polaryzacji promieni rentgenowskich i polaryzację światła optycznego.
Odkrycia potwierdzają wcześniejszą teorię, która sugerowała, że obserwowane emisje spolaryzowane z systemów binarnych, takich jak J1023, są generowane, gdy Wiatry Pulsarówstrumienie wysokoenergetycznych naładowanych cząstek wypływających z tych martwych gwiazd, uderzają w materię w otaczających dyskach akrecyjnych.
Te badania mogłyby w końcu pomóc naukowcom zrozumieć, jakie moce pulsary i nie byłoby możliwe bez wrażliwości IXPE.
„Ta obserwacja, biorąc pod uwagę niską intensywność strumienia promieniowania rentgenowskiego, była niezwykle trudna, ale wrażliwość IXPE pozwoliła nam pewnie wykryć i zmierzyć to niezwykłe dostosowanie między polaryzacją optyczną i rentgenowską”, powiedział członek zespołu i badacz INAF Alessandro di Marco. „To badanie stanowi genialny sposób testowania scenariuszy teoretycznych dzięki obserwacjom polarymetrycznym przy wielu długościach fal”.
Badania zespołu zostały opublikowane 1 lipca w Listy astrofizyczne dziennika.
