Odkrycie pierwszej rotującej gwiazdy neutronowej w Galaktyce Andromedy
Galaktyka Andromedy (inaczej M31) to najbliższa sąsiadka naszej Drogi Mlecznej i popularny cel badań astronomów. W jasną noc, z dala od miejskiego zanieczyszczenia świetlnego, Galaktykę Andromedy można dostrzec gołym okiem, a nawet zajrzeć głęboko do jej wnętrza z dysponujących dużymi możliwościami obserwatoriów. Przed całe dekady była przedmiotem szeroko zakrojonych badań za pomocą teleskopów obejmujących całe spektrum elektromagnetyczne. Mimo iż znajduje się w centrum zainteresowania astronomów, jedna szczególna klasa obiektów nie została w niej odkryta – przynajmniej do tej pory: rotujące gwiazdy neutronowe. Rotująca gwiazda neutronowa to małe i niezwykle gęste pozostałości po wybuchu ogromnej supernowej, który kończy jej naturalne życie. Często obracają się bardzo szybko, są najmniejszymi obiektami gwiezdnymi znanymi nauce i mogą wysyłać regularne pulsy promieniowania w kierunku Ziemi. Są powszechnym zjawiskiem w przypadku Drogi Mlecznej, a ich liczbę astronomowie szacują na około 100 milionów, jednak w przypadku Andromedy pozostawały nieuchwytne. Celem projektu EXTRAS (Exploring the X-ray Transient and Variable Sky) jest realizacja bezprecedensowego programu poszukiwania i opisu zmiennych źródeł wśród danych zebranych za pomocą teleskopu XXM-Newton w paśmie miękkiego promieniowania rentgenowskiego. Obejmuje poszukiwanie szybkich zjawisk przejściowych, niezauważonych w czasie standardowej analizy obrazów oraz poszukiwanie i opis zmienności dziesiątek tysięcy źródeł w szerokim zakresie skal czasowych. Dzięki systematycznemu przeszukiwaniu archiwów XXM-Newton, astronomowie EXTRAS odkryli sygnał niezwykłego źródła w Galaktyce Andromedy, odpowiadający profilowi szybko rotującej gwiazdy neutronowej. Gwiazda neutronowa, o której mowa, nazwana 3XMM J004301.4+413017 obraca się raz na 1,2 sekundy i wydaje się żywić sąsiadującą gwiazdą, krążącą wokół niej z okresem obiegu 1,3 dnia. Wiele gwiazd neutronowych funkcjonuje w takich układach binarnych, co ułatwia astronomom ich wykrywanie. Pożerają swoją gwiazdę towarzyszącą, wysysając z niej gaz do swoich pól magnetycznych. „Spodziewaliśmy się wykryć periodyczne sygnały wśród najjaśniejszych obiektów rentgenowskich w Galaktyce Andromedy, zgodnie z tym, co już ustaliliśmy w latach 60. i 70. XX w. w naszej własnej galaktyce” – zauważył Gian Luca Israel, jeden z astronomów pracujących nad projektem EXTRAS z Krajowego Instytutu Astrofizyki (INAF) we Włoszech. „Jednak tego typu trwałe, jasne pulsary rentgenowskie są dosyć osobliwym zjawiskiem, więc nie mieliśmy absolutnej pewności, że znajdziemy taki pulsar w Galaktyce Andromedy”. Zespół projektowy przejrzał dane archiwalne na temat Andromedy z lat 2000-13, ale dopiero w 2015 r. naukowcy byli w stanie zidentyfikować taki obiekt w zewnętrznej galaktyce spiralnej w Andromedzie w zaledwie dwóch z 35 badanych pomiarów. Chociaż dokładny charakter tego układu pozostaje niejasny, dane sugerują, że to zarazem niespotykane i egzotyczne znalezisko. Europejskim astronomom łatwiej teraz będzie odkrywać więcej obiektów, takich jak 3XMM J004301.4+413017 zarówno dzięki teleskopowi XMM-Newton, jak i przyszłym misjom ESA, takim jak obserwatorium wysokoenergetyczne kolejnej generacji ATHENA. Prace nad projektem EXTRAS rozpoczęły się we wrześniu 2013 r. i potrwają do stycznia 2017 r. Więcej informacji: witryna projektu
Kraje
Włochy
