science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen leggen zeldzaam kosmisch gedrag van Jekyll en Hyde vast in dubbelstersysteem 19, 000 lichtjaar verwijderd

De nieuwe afbeelding toont het dubbelstersysteem CX1 in de Terzan 5 bolvormige sterrenhoop. Laag, middellange en hoge energie röntgenstralen gedetecteerd door de Chandra X-ray telescoop zijn rood gekleurd, groen en blauw. Krediet:NASA/CXC/Univ. van Amsterdam/N.Degenaar, et al.

Het vreemde gedrag van een duo sterren in een dichte cluster genaamd Terzan 5 op 19, 000 lichtjaar van de aarde heeft de aandacht getrokken van een internationaal team van astronomen.

"We hebben een exotisch stellair binair systeem waargenomen dat zowel röntgenstralen als radiogolven gebruikt, " zei astrofysicus Craig Heinke van de Universiteit van Alberta. "Slechts 10 jaar geleden, we wisten van neutronensterren die pulsars waren, en neutronensterren die materie van begeleidende sterren verzamelden, maar niemand die heen en weer wisselde."

De wetenschappers van de Melkweg ATCA en VLA Exploration of Radio Sources in Clusters (MAVERIC) team observeerden de ongebruikelijke schakeling in de nieuwe afbeelding, met behulp van gegevens die gedurende bijna 15 jaar zijn verzameld door NASA's Chandra X-ray Observatory.

Het stellaire systeem werd beschreven in een studie uit 2018 onder leiding van U of A physics Ph.D. afgestudeerde Arash Bahramian, nu aan de Curtin University. In het systeem, een normale ster en een dichte neutronenster draaien om elkaar heen, en soms, stellair materiaal wordt geabsorbeerd door de dichtere neutronenster - een fenomeen dat soms stellair vampirisme wordt genoemd.

Maar ongewoon, andere keren, de stroom stopt en het sterke magnetische veld van de neutronenster versnelt deeltjes tot bijna de lichtsnelheid, het genereren van sterke radio-emissies - bekend als een pulsar.

Astronomen hebben met behulp van NASA's Chandra X-ray Observatory en andere telescopen een dubbelstersysteem gespot tussen twee alter ego's. Krediet:Chandra X-ray Observatory

"We kennen slechts een handvol van deze sterren die wisselen tussen staten, overgangs-milliseconde pulsars genoemd, " zei U of A astrofysicus Gregory Sivakoff, die mede-onderzoeker is in het MAVERIC-team.

"We hadden lang gedacht dat neutronensterren materiaal van een nabije ster moesten eten om tot zulke hoge snelheden te kunnen draaien, maar het was alleen met tijdelijke millisecondenpulsars dat we de zilveren kogel vonden die bewees dat onze hypothese waarschijnlijk waar was."

Er zijn slechts drie bevestigde voorbeelden van deze identiteitsveranderende systemen bekend, legde Sivakoff uit. De eerste werd in 2013 ontdekt met behulp van de in een baan om de aarde draaiende Chandra-telescoop en verschillende andere röntgen- en radiotelescopen, wat volgens hem het nieuwe beeld van het systeem des te opwindender maakt.

Een dubbelstersysteem in een dichte cluster 19, 000 lichtjaar van de aarde vertoont een zeldzaam fenomeen van snel schakelen tussen handelen als een normale neutronenster en wat bekend staat als een "milliseconde pulsar, " volgens astronomen. Credit:NASA/CXC/A. Hobart

"De eerste van deze systemen die werden ontdekt, wekte een enorme opwinding op, omdat ze een heilige graal van röntgenastronomie vertegenwoordigden:om aan te tonen dat oplopende neutronensterren kunnen 'aanslaan' als pulsars, ' zei Henk.

"Maar ze hebben ook tal van andere vragen opgeroepen, en het was erg moeilijk om dergelijke systemen te vinden om meer te leren. Deze vondst opent een nieuwe manier om naar deze objecten te zoeken naarmate we er meer over leren, en hopelijk om hun mysteries te ontrafelen."