V kulové hvězdokupě NGC 6440 se podařilo najít dva nové milisekundové pulzary

14. 04. 2022

Hvězdy Neutronové hvězdy MeerKAT Hvězdokupy

Pomocí radioteleskopu MeerKAT se astronomům podařilo identifikovat dvě nové pulzující neutronové hvězdy v kulové hvězdokupě NGC 6440. Celkem se tak počet pulzarů v této skupině hvězd zvedl na osm. U jednoho z nich astronomové objevili malý objekt, který je nejmenší ze všech souputníků pulzarů v kulových hvězdokupách. Pravděpodobně se jedná o zbytek hvězdy, ze které pulzar vysál část hmoty.

Neutronová hvězda

Neutronová hvězda (nebo také pulzar) často rotuje velmi vysokou rychlostí a ze dvou protilehlých míst z ní vychází intenzivní radiace. Neutronové hvězdy tak zdánlivě blikají v pravidelných intervalech.

Image credit: NASA/JPL-Caltech

Pulzar
Rotující neutronové hvězdy, které naším směrem vysílají proudy radiace vycházející z jejich pólů, se jeví jako pulzující hvězdy. Pulzary mají pravidelnou a specifickou periodu rotace a mohou být využívány k orientaci sond ve vesmíru. 

Rentgenový pulzar
Některé neutronové hvězdy vydávají rentgenové záření. Jedná se zpravidla o binární systémy, kde neutronová svou gravitací vysává materiál ze svého souseda. Tento materiál vytváří akreční disk kolem neutronové hvězdy. Čím blíž, tím rychleji rotuje a více se zahřívá, a to až do extrémních teplot, kdy dochází k emisi rentgenového záření.

Milisekundový pulzar
Neutronové hvězdy, které se kolem svojí osy otočí za kratší dobu, než je 10 milisekund jsou označovány jako milisekundové. Vědci předpokládají, že se jedná o hodně staré neutronové hvězdy, které v průběhu svojí existence zrychlily svou rotaci. Pravděpodobnou příčinou zrychlení je pohlcování rychle rotujícího materiálu z disku kolem hvězdy.

Pavoučí pulzary
Binární systémy, kde je sekundární hvězda částečně degenerovaná, jsou označovány jako pavoučí (spider pulsars). Pokud je sekundární hvězda menší než 0,1 slunečních hmotností, je primární neutronová hvězda označena jako černá vdova.

Magnetar
Magnetar je neutronová hvězda s extrémně silným magnetickým polem, které dosahuje až k 1011 tesla. I tyto hvězdy rotují vysokou rychlostí.

Kulové hvězdokupy a neutronové hvězdy
Kulové hvězdokupy jsou vhodným místem pro hledání neutronových hvězd, objevují se v nich totiž relativně častěji než ve zbytku galaxie. Většinou se jedná o výsledek interakce dvou hvězd, což vede ke vzniku rychle rotujících milisekundových pulzarů a binárních hvězd s excentrickými oběžnými drahami.

Hvězdokupa NGC 6440
Kulová hvězdokupa NGC 6440 se nachází v Mléčné dráze asi 27 tisíc světelných let daleko. K šesti známým pulzarům nyní přibyly dva nové: NGC 6440G (PSR J1748–2021G) a NGC 6440H (PSR J1748–2021H). V prvním případě se jedná o samostatný milisekundový pulzar s rotací 5,22 milisekund. 

Pulzar NGC 6440H
NGC 6440H je binární systém, kde sekundární hvězda má minimální hmotnost pouhých 0,6 % Slunce. Jedná se o nejmenší sekundární složku v systému s neutronovou hvězdou ve hvězdokupě. Podle autorů studie, která objev popisuje, se jedná o tzv. černou vdovu, tedy systém, ve kterém neutronová hvězda vysává hmotu ze sekundární hvězdy.

Hvězdokupy