Masywne gwiazdy neutronowe

Gwiazdy neutronowe i czarne dziury są obiektami, które wciąż zadziwiają swoją naturą. W świetle najnowszych obserwacji, przeprowadzonych przez Paulo Freire w Obserwatorium w Arecibo na Porto Rico, gwiazdy neutronowe są bardziej masywne a czarne dziury rzadziej występują we Wszechświecie niż dotychczas sądzono.

Astronomowie przy użyciu radioteleskopu w Arecibo obserwowali pulsara PSR B1516+02B w układzie podwójnym z towarzyszem o masie 0.17 masy Słońca w gromadzie M5 w gwiazdozbiorze Węża. Obserwacje prowadzono przez niemal 6 lat od 2001 do 2007 roku przy użyciu odbiornika na częstotliwości 1.1 - 1.7 GHz.

Pulsar jest gwiazdą neutronową o silnym polu magnetycznym i emituje promieniowanie elektromagnetyczne, które można obserwować między innymi przy pomocy radioteleskopów jako "błyski" podobne do błysków latarni morskiej. Błyski te są spowodowane rotacją pulsara, który zwykle wysyła promieniowanie z tzw. czapy polarnej, czyli okolic biegunów.

W przypadku pulsara w M5 obserwuje się błyski co 7,95 milisekundy, czyli jest to pulsar milisekundowy.

National Astronomy and Ionosphere Center - Arecibo Observatory

Pulsary, czyli gwiazdy neutronowe, powstają gdy jądra masywnych gwiazd wyczerpią paliwo jądrowe, a ogromna grawitacja spowoduje kolaps i wybuch supernowej. Jądro ma zwykle masę 1.4 masy Słońca i zostaje w efekcie ściśnięte do postaci gwiazdy neutronowej o średnicy 20-30 km i gęstości rzędu miliarda ton na centymetr sześcienny.

Astronomowie uważali, że gwiazda neutronowa zapadała się do czarnej dziury, gdy jej masa znajdowała się w przedziale 1.6 do 2.5 mas Słońca. Jednak najnowsze obserwacje Paulo Freire wskazują, że istnieją gwiazdy neutronowe o masach od 1.9 aż do 2.7 mas Słońca. Oznacza to, że mniej gwiazd neutronowych przekształci się w czarne dziury.

Warto zwrócić uwagę, że w badaniach wziął udział znany polski astronom, odkrywca pierwszego pozasłonecznego układu planetarnego - Alex Wolszczan.

Oryginalne artykuły:
1. Super-Massive Neutron Stars, Paulo Freire
2. A Massive Neutron Star in the Globular Cluster M5, Paulo C. C. Freire, Alex Wolszczan, Maureen van den Berg, Jason W. T. Hessels

Animacja przedstawia model pulsara i w dolnym panelu tworzenie się tzw. profilu pojedynczego pulsu, autor Michael Kramer, University of Manchester. Aby zobaczyć działanie animacji, należy na nią kliknąć.

Asteroida minęła Ziemię

Właśnie przeczytałem na blogu Royal Observatory Greenwich, że dziś w nocy Ziemię minęła asteroida 2008 AF3 o średnicy 27 metrów. Minęła Ziemię w odległości 475000 km, zaraz za orbitą Księżyca. Jej orbitę można obejrzeć tutaj.
Asteroida jest niewielka, o jasności 14 magnitudo i można ją zobaczyć za pomocą dużego teleskopu.

Niepokojące jest to, że została dostrzeżona dopiero 3 dni temu, więc jeśli zmierzała by w kierunku Ziemi, to szanse na jakąkolwiek reakcję byłyby niewielkie.

Mapa nieba z zaznaczoną trajektorią jej (i innych asteroid) lotu jest na Tom’s Asteroid Flyby page.

Podwójne pierścienie Einsteina - obserwacje Hubble'a

Zdjęcie przedstawia soczewkę grawitacyjną SDSSJ0946+1006 sfotografowaną przez teleskop kosmiczny Hubble'a, NASA, ESA, R. Gavazzi i T. Treu (University of California, Santa Barbara)

Przy pomocy teleskopu Hubble’a odkryto nigdy wcześniej nie obserwowane zjawisko we Wszechświecie: parę świecących pierścieni rozmieszczonych współśrodkowo, jak na tarczy strzelniczej. Podwójny pierścień jest spowodowany ugięciem światła dwóch odległych galaktyk leżących dokładnie za masywną galaktyką z przodu.

Zjawisko to jest zwane soczewkowaniem grawitacyjnym i zachodzi, gdy światło odległej galaktyki jest uginane przez bliższą masywną galaktykę w podobny sposób, jak przy pomocy szkła powiększającego. Gdy obie galaktyki są na tej samej linii, to światło tworzy wokół bliższej galaktyki pierścień, zwany pierścieniem Einsteina. Jeśli na tej samej linii leży jeszcze jedna dalsza galaktyka, to pojawi się drugi większy pierścień.

To rzadkie zjawisko pozwoli na wgląd w ciemną materię, ciemną energię, odległe galaktyki, a nawet krzywiznę Wszechświata. Podwójny pierścień Einsteina został odkryty przez międzynarodowy zespół astronomów pod kierownictwem Raphaela Gavazzi i Tommaso Treu z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara.

Prawdopodobieństwo zaobserwowania takiego zjawiska jest tak małe, że można mówić o przypadku. Idealnie ustawione na jednej linii galaktyki są w odległościach 3, 6 i 11 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Geometria pierścieni Einsteina w tym przypadku pozwoliła zmierzyć masę środkowej galaktyki, która wynosi 1 miliard mas Słońca. Jest to pierwszy przypadek pomiaru masy galaktyki karłowatej znajdującej się w odległości kosmologicznej (przesunięcie ku czerwieni z=0.6).

Próbka 50 podwójnych pierścieni Einsteina wystarczyłaby do zmierzenia zawartości ciemnej materii we Wszechświecie oraz równania stanu ciemnej energii (miarę jej ciśnienia) z dokładnością do 10%. Inne podwójne pierścienie mogą być znalezione w czasie obserwacji, które zostały zaproponowane w ramach Joint Dark Energy Mission.

Oryginalny artykuł ukaże się w Astrophysical Journal: THE SLOAN LENS ACS SURVEY. VI: DISCOVERY AND ANALYSIS OF A DOUBLE EINSTEIN RING, Raphael Gavazzi, Tommaso Treu, Leon V. E. Koopmans, Adam S. Bolton, Leonidas A. Moustakas, Scott Burles i Philip J. Marshall (wersja z 10.01.2008)