Cea mai strălucitoare şi îndepărtată stea neutronică cunoscută, descoperită la aproape 56 de milioane de ani lumină

Cea mai strălucitoare şi îndepărtată stea neutronică cunoscută, descoperită la aproape 56 de milioane de ani lumină
Sursa: www.agerpres.ro Foto: esa.int 28.02.2017 19:34
Telescopul orbital XMM-Newton, aparţinând Agenţiei Spaţiale Europene (ESA), a descoperit o stea neutronică - rămăşiţa extrem de densă a unei stele supermasive - care este de aproximativ 1000 de ori mai strălucitoare decât se credea posibil şi se află la cea mai mare distanţă faţă de Pământ la care a fost observat vreodată un astfel de corp cosmic: nu mai puţin de 55,7 milioane de ani lumină, conform Space.com.

Strălucirea extremă a acestei stele neutronice poate fi explicată doar dacă aceasta dispune de un câmp magnetic complex, cu mai mult de doi poli magnetici. Steaua neutronică poartă denumirea de catalog NGC 5907 X-1 şi se află în galaxia spirală NGC 5907. Iniţial această stea a fost identificată generic drept o sursă ultraluminoasă de raze-X (sau obiect ULX — ultraluminous X-ray source). O serie de studii anterioare ajungeau la concluzia că obiectele ULX descoperite în galaxii din apropierea relativă a galaxiei noastre pot emite niveluri cu mult mai ridicate de raze-X decât oricare obiecte din Calea Lactee. Fiecare astfel de obiect emite cel puţin de 1 milion de ori mai multă energie sub formă de raze-X pe secundă decât Soarele reuşeşte să emită în întregul spectru electromagnetic.

De obicei, astfel de obiecte ULX deconspiră găuri negre cu mase între de 100 de ori şi de 10.000 de ori mai mari decât Soarele, care se hrănesc cu nori de gaze sau stele aflate în apropiere.

În ultimii trei ani astronomii au descoperit şi stele neutronice capabile să elibereze de aproximativ 10 milioane de ori mai multă energie sub formă de radiaţii X pe secundă decât reuşeşte Soarele să emită în întregul spectru electromagnetic, fapt care demonstrează că nu toate obiectele ULX sunt legate de găuri negre. Stelele neutronice, la fel ca găurile negre, sunt rămăşiţele unor stele mult mai masive decât Soarele care şi-au încheiat ciclul vital prin nişte explozii catastrofale denumite supernove. Atunci când o stea intră în stadiul de supernovă, materia sa se prăbuşeşte în sine, rezultând un nucleu supermasiv. Dacă acest nucleu este suficient de masiv, el poate forma o gaură neagră — un obiect cosmic cu o densitate şi o gravitaţie atât de puternice încât nici măcar particulele de lumină nu-i pot scăpa (de unde şi denumirea de gaură neagră). Un nucleu mai puţin masiv va forma o stea neutronică, obiect cosmic mai puţin dens decât o gaură neagră şi care încă poate emite lumină.

Deşi stelele neutronice sunt relativ mici — cu diametre de aproximativ 19 kilometri — ele sunt extraordinar de dense. Conform oamenilor de ştiinţă, un vârf de linguriţă de materie de pe o stea neutronică ar cântări mai mult decât Muntele Everest. Stelele neutronice, la fel ca şi găurile negre, pot elibera uriaşe cantităţi de energie în timp ce uriaşele lor câmpuri gravitaţionale distrug obiecte cosmice ce ajung mult prea aproape, astfel luând naştere obiecte ULX care emit incredibile explozii de radiaţii X.

Din acest punct de vedere, NGC 5907 X-1 este cea mai strălucitoare stea neutronică descoperită vreodată, emiţând de aproximativ 55 de milioane de ori mai multă energie pe secundă decât Soarele — astfel, într-o singură secundă această stea neutronică emite tot atâta energie cât produce Soarele în 3 ani şi jumătate.

Cercetători din cadrul misiunii ESA X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) şi din cadrul misiunii NASA NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) au examinat obiectul ULX NGC 5907 (obiect cunoscut acum drept steaua neutronică NGC 5907 X-1). Obiectele ULX care sunt găuri negre care emit, atunci când se hrănesc, jeturi constante de raze-X, în timp ce obiectul ULX NGC 5907 emite radiaţii X în mod pulsatil. Aceste pulsaţii "sunt semnătura definitorie a prezenţei unui pulsar — o stea neutronică magnetizată ce se învârte cu o frecvenţă uriaşă în jurul propriei axe", conform coordonatorului acestui studiu, Gianluca Israel, astrofizician la Institutul Naţional de Astrofizică din Roma.

Fiecare pulsar proiectează în direcţii opuse două unde înguste de energie şi, dacă este aliniat cu Pământul, aceste unde par lumina unui far maritim, aprinzându-se intermitent cu frecvenţa rotaţiilor pulsarului.

Conform datelor obţinute din observaţii, pulsarul NGC 5907 X-1 consumă materia unei stele companion, fapt care i-a accelerat rotaţiile. Timpul de care are nevoie acest pulsar pentru a efectua o rotaţie completă în jurul propriei axe s-a scurtat cu aproximativ 300 de milisecunde în 11 ani, de la 1,43 secunde în 2003, până la 1,13 secunde în 2014. "Dacă echivalăm aceste date cu rotaţia Pământului, este ca şi cum în 11 ani durata unei zile s-ar fi redus cu 5 ore", a adăugat Gianluca Israel.

Luminozitatea maximă a acestui obiect ULX depăşeşte valoarea maximă teoretică ce reprezintă echilibrul între energia care radiază spre exterior şi forţa gravitaţională care acţionează spre interior — aşa-numita limită Eddington — fiind de 1.000 de ori mai mare decât se aşteptau oamenii de ştiinţă să constate la o stea neutronică. Modelele standard ale stelelor neutronice care au câmpuri magnetice simple, cu doi poli, nu pot explica acest lucru. În schimb, conform unor simulări computerizate, un câmp magnetic complex şi uluitor de puternic, cu mai mult de doi poli, poate ajuta o stea neutronică să atragă asupra sa mai multă materie decât se credea iniţial. "Această materie, care cade pe steaua neutronică, produce emisiile (de energie) pe care noi le detectăm sub formă de radiaţii-X", conform lui Israel.

Deocamdată nu se ştie câţi poli magnetici are steaua NGC 5907 X-1 şi în ce mod sunt distribuiţi, însă continuarea observaţiilor ar putea să răspundă acestor întrebări cheie pentru a înţelege de ce acest pulsar este atât de luminos.

Ştiri similare

ULTIMELE ŞTIRI