Znanstvenici koji koriste opservatorij H.E.S.S. u Namibiji otkrili su do sada najenergetskije gama zrake iz zvijezde poznate kao pulsar. Energija ovih gama zraka mjeren je na 20 tera-elektronvolta, što je otprilike 10 bilijuna puta više energije od vidljive svjetlosti. Ovo otkriće izaziva postojeće teorije o proizvodnji pulsnih gama zraka, kako ističe međunarodni tim u časopisu Nature Astronomy.
Pulsari: Neobični Ostaci Supernovae
Pulsari predstavljaju ostatke zvijezda koje su eksplodirale u grandioznom događaju poznatom kao supernova. Eksplozija ostavlja iza sebe malenu mrtvu zvijezdu promjera svega oko 20 kilometara, koja se iznimno brzo rotira i posjeduje ogromno magnetsko polje.
“Ove mrtve zvijezde su gotovo u potpunosti sastavljene od neutrona i nevjerojatno su guste: žličica njihovog materijala ima masu veću od pet milijardi tona, što je otprilike 900 puta masu Velike piramide u Gizi”, pojašnjava znanstvenica H.E.S.S. Emma de Oña Wilhelmi, koautorica rada.
Zagonetka Elektromagnetskog Zračenja
Pulsari emitiraju rotirajuće snopove elektromagnetskog zračenja, poput kozmičkih svjetionika. Kad njihovi snopovi prelaze preko našeg solarnog sustava, možemo vidjeti bljeskove zračenja u redovitim vremenskim intervalima. Ovi bljeskovi, poznati kao pulsevi zračenja, mogu se istraživati u različitim energetskim forma elektromagnetskog spektra.
Znanstvenici vjeruju da je izvor ovog zračenja u brzim elektronima koji se proizvode i ubrzavaju u magnetosferi pulsara dok putuju prema njegovoj periferiji. Magnetosfera se sastoji od plazme i elektromagnetskih polja koja okružuju zvijezdu i zajedno s njom rotiraju.
“Na svom putu prema van, elektroni stječu energiju i oslobađaju je u obliku zraka zračenja koji mi opažamo”, ističe Bronek Rudak iz Astronomskog centra Nicolaus Copernicus (CAMK PAN) u Poljskoj, također koautor.
Vela Pulsar: Novo poglavlje u istraživanju gama zraka
Vela pulsar, smješten na južnom nebu u zviježđu Vela (jedro broda), najsvjetliji je pulsar u radio traci elektromagnetskog spektra i najsvjetliji trajni izvor kozmičkih gama zraka u rasponu giga-elektronvolta (GeV). Rotira se oko jedanaest puta u sekundi. No, iznad nekoliko GeV-a, njegovo zračenje naglo prestaje, najvjerojatnije zato što elektroni dosegnu kraj magnetosfere pulsara i pobjegnu iz nje.
No, ovo nije kraj priče: koristeći detaljna opažanja s H.E.S.S.-om, otkrivena je nova komponenta zračenja na još višim energijama, s energijama do desetaka tera-elektronvolta (TeV).
“To je otprilike 200 puta više energetsko od svega zračenja ikada prije detektiranog s ovog objekta”, kaže koautor Christo Venter sa Sjeverozapadnog sveučilišta u Južnoj Africi. Ova komponenta vrlo visoke energije pojavljuje se u istim faznim intervalima kao i ona opažena u rasponu GeV. Ipak, da bi se postigle ove energije, elektroni bi možda morali putovati i dalje od magnetosfere, dok rotacijski obrazac emisije mora ostati netaknut.
Izazovi i Buduće Implikacije
“Ovaj rezultat izaziva naše prethodno znanje o pulsarima i zahtijeva preispitivanje kako ovi prirodni akceleratori funkcioniraju”, kaže Arache Djannati-Atai iz laboratorija za astročestice i kosmologiju (APC) u Francuskoj, koji je vodio istraživanje.
“Tradicionalna shema prema kojoj su čestice ubrzane duž magnetskih linija polja unutar ili malo izvan magnetosfere ne može dovoljno objasniti naša opažanja. Možda svjedočimo ubrzanju čestica kroz proces magnetske rekonekcije izvan svjetlosnog cilindra, koji na neki način još uvijek čuva rotacijski obrazac? Ali čak i ovaj scenarij ima poteškoće u objašnjavanju kako se proizvodi tako ekstremno zračenje.”
Bez obzira na objašnjenje, uz svoje druge superlative, Vela pulsar sada službeno drži rekord kao pulsar s najvišom energijom gama zraka otkrivenim do danas.
“Ovo otkriće otvara novi prozor opažanja za detekciju drugih pulsara u rasponu desetaka tera-elektronvolta s trenutnim i budućim osjetljivijim teleskopima za gama zrake, čime se otvara put za bolje razumijevanje ekstremnih procesa ubrzanja u visoko magnetiziranim astrofizičkim objektima”, kaže Djannati-Atai.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
