Odkryli niezwykły układ gwiazd. Do tej pory istniał tylko w teorii
Ponad połowa gwiazd w naszej galaktyce żyje w parach. Tak zwane układy podwójne to dwa ciała niebieskie związane grawitacyjnie, które krążą wokół wspólnego środka masy. Ten kosmiczny taniec bywa burzliwy, a interakcje między gwiazdami potrafią radykalnie wpłynąć na ich ewolucję. I to właśnie w takich układach kryją się odpowiedzi na jedne z największych pytań współczesnej astrofizyki, więc astronomowie śledzą je z zainteresowaniem.
Jednym z takich rzadkich i fascynujących przypadków jest odkrycie, którego dokonał zespół chińskich astronomów pod kierunkiem Han Jinlina z Narodowych Obserwatoriów Astronomicznych Chin. W czasopiśmie Science opisali oni niezwykły pulsar PSR J1928+1815, który znajduje się w układzie podwójnym, a jego promieniowanie okresowo zostaje zasłonięte przez towarzyszącą mu gwiazdę.
Pulsary same w sobie nie są rzadkością, w Drodze Mlecznej zidentyfikowano ich już prawie 3500. Te niewielkie, ale niezwykle gęste obiekty obracają się z zawrotną prędkością i emitują promieniowanie elektromagnetyczne z okolic swoich biegunów magnetycznych. Gdy promień ten przecina Ziemię, odbieramy go jako regularne impulsy radiowe, promieniowanie X lub gamma, jakbyśmy obserwowali światło latarni morskiej, która omiata przestrzeń kosmiczną.
Chińskie "Oko Nieba" patrzy daleko
Odkrycia dokonano dzięki FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), znanemu również jako "Oko Nieba", czyli największemu na świecie radioteleskopowi o pojedynczej czaszy. Umieszczony w naturalnym zagłębieniu w prowincji Guizhou w Chinach, składa się z ponad 4400 ruchomych paneli i może wychwytywać bardzo słabe sygnały radiowe z głębi Wszechświata.
Od 2020 roku FAST oficjalnie prowadzi badania, a od 2021 dostępny jest także dla międzynarodowych naukowców. Jednym z głównych celów teleskopu jest badanie pulsarów, eksplozji radiowych, a nawet poszukiwanie śladów życia pozaziemskiego. Tym razem zapewnił nam wgląd w niezwykle rzadki etap życia układu podwójnego.
PSR J1928+1815 - okno na ewolucję gwiazd
Nowo odkryty system znajduje się około 455 lat świetlnych od Ziemi i stanowi wyjątkowy przykład etapu ewolucji, który astronomowie do tej pory mogli tylko modelować teoretycznie. W takim układzie cięższa gwiazda kończy życie jako gwiazda neutronowa (pulsar), a jej towarzysz powoli oddaje jej materię. Przez krótki okres, a tak jest w przypadku PSR J1928+1815, obie gwiazdy krążą wewnątrz wspólnej otoczki gazowej.
W przypadku PSR J1928+1815 ta faza trwa około 1000 lat. W tym czasie pulsar "wymiata" wspólną otoczkę, pozostawiając po sobie gorącą, helową gwiazdę, która dalej krąży wokół niego. To właśnie takie procesy prowadzą do zmniejszania się orbity, transferu masy i w dłuższej perspektywie, mogą doprowadzić nawet do połączenia się dwóch gwiazd, co wyzwala fale grawitacyjne, uchwytne dzięki takim detektorom jak LIGO czy Virgo.
Odkrycie PSR J1928+1815 to nie tylko fascynujący przypadek egzotycznego układu. To również potwierdzenie teorii, które do tej pory były trudne do zweryfikowania obserwacyjnie. Pokazuje, jak ważne są układy podwójne w naszym zrozumieniu cyklu życia gwiazd, interakcji materii pod ekstremalnymi warunkami i procesów prowadzących do najpotężniejszych zjawisk we Wszechświecie.
