Obserwacje Mgławicy Krab pomogły astrofizykom odkryć, że moc najjaśniejszych rozbłysków na powierzchni pulsarów może być setki razy większa niż wcześniej sądzono. Zostało to ogłoszone w czwartek przez służbę prasową Instytutu RIKEN w nawiązaniu do artykułu w czasopiśmie Science.
"Podczas najpotężniejszych rozbłysków radiowych gwiazda neutronowa w zakresie promieniowania rentgenowskiego stawała się o 4% jaśniejsza. Oznacza to, że ich moc rzeczywista jest setki razy większa niż szacunki teoretyczne" - powiedział jeden z autorów artykułu, astrofizyk Instytut RIKEN Teruaki Enoto.
Pulsary i inne typy gwiazd neutronowych to pozostałości po dużych wypalonych gwiazdach. Po wybuchu supernowej ich jądra zapadają się w małą kulę, której rozmiar jest porównywalny z rozmiarem małego miasta. Materia wewnątrz takich obiektów jest skompresowana tak bardzo, że zachodzi łańcuch reakcji, podczas których łączą się elektrony i protony. W rezultacie cała dawna gwiazda zamienia się w kulę neutronów.
Jeśli te wypalone gwiazdy zaczną się wystarczająco szybko obracać, wytwarzają wąskie wiązki emisji radiowej. Ich źródłem jest oddziaływanie pól magnetycznych i elektrycznych oprawy. W rezultacie gwiazdy te zaczynają wytwarzać potężne impulsy fal radiowych o ściśle określonej okresowości.
Przez długi czas naukowcy wierzyli, że wszystkie rotujące gwiazdy neutronowe zachowują się w podobny sposób. Jednak w ostatnich dziesięcioleciach astronomowie odkryli kilka pulsarów, które zakłócają ich harmonogramy wybuchów lub czasami emitują niezwykle silne impulsy emisji radiowej - tak zwane gigantyczne impulsy radiowe (GRP).
Najbardziej znanym i dobrze zbadanym źródłem takich rozbłysków jest pulsar radiowy PSR B0531 + 21 znajdujący się w centrum Mgławicy Krab. Powstała w 1054 roku i od tego czasu wraz z otaczającą ją mgławicą świetlistą nieustannie przyciąga uwagę naukowców.
Ich długoterminowe obserwacje wykazały, że gdy na powierzchni tego pulsara pojawiły się gigantyczne impulsy radiowe, jego jasność w zakresie optycznym nieznacznie wzrosła. To skłoniło naukowców do uwierzenia, że PSR B0531 + 21 może wytwarzać nie tylko niezwykle silne błyski światła widzialnego i fal radiowych, ale także wiązki promieni rentgenowskich i inne rodzaje promieniowania wysokoenergetycznego.
Dlatego Enoto i jego koledzy obserwowali wybuchy aktywności w Mgławicy Krab przez trzy lata, korzystając z orbitującego teleskopu rentgenowskiego NICER i japońskiego naziemnego obserwatorium radiowego Kashima.
Porównując swoje dane, astronomowie odkryli, że prawie wszystkim gigantycznym impulsom radiowym towarzyszył gwałtowny wzrost jasności pulsara w zakresie promieniowania rentgenowskiego o 3-4%. Z obliczeń badaczy wynika, że rzeczywista moc tych wybuchów aktywności PSR B0531+21 była dziesiątki lub setki razy wyższa niż wcześniej uważali teoretycy.
Takie odkrycie, zdaniem Enoto, poddaje w wątpliwość popularną teorię, że gigantyczne impulsy radiowe z pulsarów mogą być źródłem tak zwanych szybkich impulsów radiowych – krótkich impulsów radiowych o ogromnej mocy i nieznanej naturze, które występują w odległych galaktykach i okresowo docierają. Ziemia. Naukowcy mają nadzieję, że dalsze obserwacje gigantycznych impulsów radiowych z innych pulsarów pomogą im położyć kres tej historii.