Radio pulsar PSR B1259-63. Kredit gambar: ESA Klik untuk memperbesar
Para astronom ESA telah menyaksikan sesuatu yang sangat tidak biasa; sebuah pulsar menabrak cincin gas yang mengelilingi bintang pendamping. Bintang pendamping ini beberapa kali lebih masif daripada Matahari kita sendiri, dan berputar sangat cepat sehingga terus-menerus memuntahkan material ke dalam cincin gas. Pulsar melewati cincin ini dua kali selama orbit elips 3,4 tahun
Para astronom telah menyaksikan peristiwa yang belum pernah dilihat sebelumnya dalam pengamatan oleh pesawat ruang angkasa XMM-Newton ESA - tabrakan antara pulsar dan cincin gas di sekitar bintang tetangga.
Bagian yang langka, yang membawa pulsar terjun ke dan melalui cincin ini, menerangi langit dalam sinar gamma dan sinar-X.
Ini telah mengungkapkan wawasan baru yang luar biasa tentang asal-usul dan konten 'angin pulsar', yang telah menjadi misteri lama. Para ilmuwan menggambarkan peristiwa itu sebagai versi tabrakan satelit Deep Impact yang terkenal tapi 'ditingkatkan' dengan Comet Tempel 1.
Analisis akhir mereka didasarkan pada pengamatan baru dari XMM-Newton dan banyak data yang diarsipkan yang akan mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang apa yang mendorong 'pulsar nebula' yang terkenal, seperti pulsar Crab dan Vela yang berwarna-warni.
"Meskipun pengamatan yang tak terhitung jumlahnya, fisika angin pulsar tetap menjadi teka-teki," kata pemimpin penulis Masha Chernyakova, dari Integral Science Data Center, Versoix, Swiss.
“Di sini kami memiliki kesempatan langka untuk melihat angin pulsar berbenturan dengan angin bintang. Ini analog dengan menghancurkan sesuatu yang terbuka untuk melihat apa yang ada di dalamnya. "
Pulsar adalah inti yang berputar cepat dari sebuah bintang yang runtuh yang dulunya sekitar 10 hingga 25 kali lebih masif dari Matahari kita. Inti padat berisi tentang massa matahari yang dipadatkan dalam bola sekitar 20 kilometer.
Pulsar dalam pengamatan ini, yang disebut PSR B1259-63, adalah pulsar radio, yang berarti sebagian besar waktu memancarkan hanya gelombang radio. Sistem biner terletak pada arah umum Southern Cross sekitar 5000 tahun cahaya.
Angin pulsar terdiri dari material yang terlempar dari pulsar. Ada perdebatan yang sedang berlangsung tentang seberapa energik angin itu dan apakah angin ini terdiri dari proton atau elektron. Apa yang ditemukan tim Chernyakova, meskipun mengejutkan, memiliki hubungan yang rapi dengan pengamatan terbaru lainnya.
Tim mengamati PSR B1259-63 yang mengorbit bintang 'Be' bernama SS 2883, yang cerah dan terlihat oleh para astronom amatir. Bintang 'Be', dinamakan demikian karena karakteristik spektral tertentu, cenderung beberapa kali lebih besar dari Matahari kita dan berputar dengan kecepatan yang menakjubkan.
Mereka berputar begitu cepat sehingga daerah khatulistiwa mereka menonjol dan mereka menjadi bola pipih. Gas secara konsisten terlempar dari bintang seperti itu dan mengendap menjadi cincin khatulistiwa di sekitar bintang, dengan penampilan yang agak mirip dengan planet Saturnus dan cincinnya.
Pulsar terjun ke cincin bintang Be dua kali selama orbit elips 3,4 tahun; tetapi kejatuhan hanya beberapa bulan terpisah, tepat sebelum dan sesudah 'periastron', titik ketika dua benda di orbit paling dekat satu sama lain. Selama kejatuhan sinar-X dan sinar gamma dipancarkan, dan XMM-Newton mendeteksi sinar-X.
"Untuk sebagian besar orbit 3,4 tahun, kedua sumber relatif redup dalam sinar-X dan tidak mungkin untuk mengidentifikasi karakteristik dalam angin pulsar," kata rekan penulis Andrii Neronov. "Saat kedua benda semakin berdekatan, percikan mulai terbang."
Data XMM-Newton baru dikumpulkan hampir bersamaan dengan pengamatan HESS. HESS, Sistem Stereoscopic Energi Tinggi, adalah teleskop sinar gamma berbasis darat yang baru di Namibia.
Diumumkan tahun lalu, pengamatan HESS membingungkan karena emisi sinar gamma turun ke minimum di periastron dan memiliki dua maksimum, tepat sebelum dan sesudah periastron, kebalikan dari apa yang diharapkan para ilmuwan.
Pengamatan XMM-Newton mendukung pengamatan HESS dengan menunjukkan bagaimana maksimum dihasilkan oleh double terjun ke dalam cincin bintang Be. Dengan menggabungkan dua pengamatan ini dengan pengamatan radio dari peristiwa periastron terakhir, para ilmuwan sekarang memiliki gambaran lengkap tentang sistem ini.
Menelusuri naik turunnya sinar-X dan sinar gamma dari hari ke hari ketika pulsar menggali melalui cakram bintang Be, para ilmuwan dapat menyimpulkan bahwa angin elektron pada tingkat energi 10-100 MeV bertanggung jawab atas sinar X yang diamati. sinar cahaya. (1 MeV mewakili satu juta elektron volt.)
Meskipun 10-100 MeV energik, ini sekitar 1000 kali lebih rendah dari tingkat energi yang diharapkan dari 100 TeV. Yang lebih membingungkan adalah emisi sinar gamma multi-TeV, yang, walaupun pasti berasal dari elektron angin 10-100 TeV, tampaknya diproduksi secara berbeda dengan cara yang dipikirkan sebelumnya.
"Satu-satunya fakta yang sangat jelas saat ini adalah bahwa ini adalah sistem pulsar untuk ditonton jika kita ingin memahami angin pulsar," kata Chernyakova.
“Kami belum pernah melihat angin pulsar sedetail ini. Kami melanjutkan dengan model teoritis sekarang. Kami memiliki beberapa penjelasan yang baik tentang perilaku radio-ke-TeV-gamma-ray dari sistem lucu ini, tetapi masih ‘sedang dibangun. '"
Sumber Asli: ESA Portal
