Mokslininkai išsprendė ilgus metus gluminusią mįslę, susijusią su itin sparčiai besisukančia neutronine žvaigžde, vadinama „PSR J1023+0038“. Anksčiau buvo manoma, kad ši sistema rentgeno spindulius skleidžia iš ryškios akrecinės disko struktūros. Tačiau nauji NASA teleskopo „IXPE“ duomenys atskleidė kitą tiesą, kad šie intensyvūs spinduliai kyla iš chaotiško, itin greito dalelių vėjo, kurį išmeta pati pulsaras.
Tarptautinė astronomų komanda, bendradarbiaudama su NASA ir kitomis observatorijomis, ištyrė šią retą sistemą. „PSR J1023+0038“, arba trumpiau „J1023“, yra dvinarė sistema, kurioje neutroninė žvaigždė sukasi nepaprastai greitai ir traukia medžiagą iš mažesnės lydimosios žvaigždės.
Aplink šią neutroninę žvaigždę susiformavo medžiagos diskas. Be to, žvaigždė veikia kaip pulsaras, jis skleidžia stiprias spindulių sroves iš magnetinių polių, panašiai kaip švyturys, kuris apšviečia erdvę.
Ši sistema yra ypatinga tuo, kad gali persijungti tarp dviejų būsenų. Vienu metu pulsaras aktyviai traukia medžiagą, o kitu tampa tylus, spinduliuodamas tik radijo bangas. Dėl šio dvigubo elgesio mokslininkai ją vadina „pereinamuoju milisekundiniu pulsaru“.
Pagrindinis tyrėjų klausimas buvo toks iš kur iš tiesų sklinda rentgeno spinduliai? Atsakymas galėjo pakeisti visą supratimą apie dalelių greitėjimą, akreciją ir neutroninių žvaigždžių aplinką visatoje.
Atskleista tiesa nustebino, spinduliai kyla ne iš disko, o iš pulsaro vėjo. Tai yra itin greitai judančių dalelių, magnetinių laukų ir smūginių bangų mišinys, kuris atsitrenkia į diską.
Poliarizacijos matavimai padėjo atskleisti tiesą
Siekiant tai patvirtinti, buvo atlikti X bangų ir optinės šviesos poliarizacijos matavimai. Šviesos poliarizacija nurodo bangų kryptingumą, o jos analizė leidžia suprasti šviesos šaltinį. „IXPE“ teleskopas, vienintelis tokio tipo prietaisas kosmose, atliko šiuos matavimus, o juos papildė duomenys iš Europos Pietų Observatorijos teleskopo Čilėje.
Gauti rezultatai atskleidė, kad skirtingų šviesos bangų ilgių poliarizacijos kampas sutapo. Tai įrodo, kad visa šviesa sklinda iš vieno ir to paties šaltinio, pulsaro vėjo.
Šie duomenys keičia ankstesnius modelius, kurie teigė, kad rentgeno spinduliai kyla iš akrecinio disko. Dabar aiškėja, kad būtent pulsaro vėjas yra pagrindinis energijos šaltinis. Pasak NASA tyrėjo Philipo Kaareto, „IXPE“ jau ne kartą parodė, kad net ir izoliuoti pulsarai skleidžia spindulius per šį vėją. Šis naujas atvejis tik dar labiau tai patvirtina.
Astronomai tikisi, kad šie atradimai padės geriau suprasti, kaip veikia ekstremalūs kosminiai reiškiniai ir leis tiksliau modeliuoti kitų pulsarų bei jų sistemų elgesį visatoje. Tyrėjai planuoja tęsti šiuos stebėjimus ir gilinti žinias apie vienus iš labiausiai paslaptingų dangaus objektų.
