Již více než dvě desetiletí astronomové systematicky sledují záhadné zdroje vysokoenergetických gama paprsků.
Jeden však zůstal nezjištěn – nejjasnější neidentifikovaný zdroj gama paprsků v Mléčné dráze. Zdálo se, že pochází z binárního systému vzdáleného 2 740 světelných let, ale byla nalezena pouze jedna z hvězd.
Nyní astronomové záhadu vyřešili a objevili druhou hvězdu zkoumáním dat gama záření od roku 2008 do roku 2018. Společně tvoří dvě hvězdy jeden z nejpodivnějších binárních systémů, jaké jsme kdy viděli.
„Binární hvězdný systém a neutronová hvězda v jeho srdci, nyní známá jako PSR J1653-0158, vytvořily nové rekordy,“ uvedl astronom Lars Nieder z německého Hannoverského institutu Alberta Einsteina.
“Objevili jsme galaktický tanec super těžké váhy s nízkou hmotností: neutronová hvězda s hmotností přesahující dvojnásobek hmotnosti našeho Slunce je extrémně těžká.” Jeho společník má zhruba šestkrát větší hustotu, ale pouze 1 procento hmotnosti našeho Slunce.
„Tento„ podivný pár “se otáčí každých 75 minut, rychleji než všechny známé srovnatelné binární soubory.“
Od roku 2009 se předpokládá, že gama paprsky detekované systémem by měly být produkovány gama pulsarem. Poté v roce 2014 objevila rentgenová a optická pozorování zdroje gama záření proměnnou hvězdu s periodou 75 minut.
Byla to malá společenská hvězda a astronomové věřili, že 75minutové období odpovídá oběžné době a druhá hvězda je zdrojem gama paprsků.
Druhá hvězda byla považována za pulzar. Je to typ rychle se otáčející neutronové hvězdy, která při otáčení vydává záření ze svých pólů. Tyto paprsky jsou trochu jako maják, který bliká (nebo pulzuje) kolem pozorovatele rychlostí otáčení hvězdy.
Pulzar se však otáčí velmi rychle, více než 500krát za sekundu. Milisekundové pulzary se točí extrémně rychle; to je to, co tvoří „milisekundovou“ část jejich jména. Ale PSR J1653-0158 má jednu z nejvyšších otáček, jaké kdy byly v pulzarech pozorovány.
Kromě toho má hvězda velmi slabé magnetické pole.
Družice je také docela zvláštní, protože má neuvěřitelně nízkou hmotnost. Tým věří, že jde o heliového bílého trpaslíka, který byl absorbován pulsarem. Takový systém je známý jako binární systém černé vdovy.
„Zbytek trpasličí hvězdy obíhá kolem pulzaru 1,3krát většího než vzdálenost Země-Měsíc za pouhých 75 minut rychlostí více než 700 kilometrů za sekundu,“ řekl Nieder.
“Toto neobvyklé duo mohlo vzniknout z extrémně blízkého binárního systému, ve kterém hmota zpočátku tekla z doprovodné hvězdy k neutronové hvězdě, zvyšovala její hmotnost a způsobovala, že se točí rychleji a rychleji a současně oslabuje své magnetické pole.”
Vizualizace systému (dole) ve srovnání se Zemí a Měsícem (nahoře). (Knispel / Clark / Max Planck Institute for Gravitational Physics / NASA).
Tato hypotéza je potvrzena studiemi skupiny rádiových vln. Pokud je pulsar vysílá, nemůžeme je detekovat; mohlo by to být způsobeno tím, že systém je obklopen hustým mrakem materiálu od trpasličí hvězdy. Gama záření mohlo proniknout do tohoto mraku, ale ne rádiové vlny.
V každém případě je PSR J1653-0158 pouze druhým milisekundovým pulzarem, u kterého bylo zjištěno, že nevyzařuje žádné detekovatelné rádiové vlny.
„V binárních systémech, jako je ten, který jsme nyní objevili, se pulzarům říká„ černé vdovy “, protože stejně jako pavouci stejného jména jedí své partnery, abych tak řekl,“ řekl Clarke.
„Pulzar odpařuje svůj satelit zářením a plní hvězdný systém plazmou neproniknutelnou pro rádiové vlny.“
Studie je publikována v The Astrophysical Journal Letters.
