Micile minuni ale astronomiei: cum se regenerează stelele - pulsarii milisecundă

O imagine a pulsarului Nebuloasei Crabului arată imagini suprapuse X-ray (albastru), şi optice (roşu). Studii făcute pe parcursul mai multor luni cu Observatorul Chandra X-ray al NASA şi telescopul Hubble Space capturează spectacolul materiei şi antimateriei propulsat la aproape viteza luminii de Pulsarul Crab, o stea rotativă de mărimea Manhattan-ului.
O imagine a pulsarului Nebuloasei Crabului arată imagini suprapuse X-ray (albastru), şi optice (roşu). Studii făcute pe parcursul mai multor luni cu Observatorul Chandra X-ray al NASA şi telescopul Hubble Space capturează spectacolul materiei şi antimateriei propulsat la aproape viteza luminii de Pulsarul Crab, o stea rotativă de mărimea Manhattan-ului. (Foto: NASA / Getty Images)

Pulsarii sunt rămăşiţe ale unor stele care au colapsat, o stea minusculă cu o rază de câţiva kilometri, dar foarte densă. Denumirea de pulsar se trage de la faptul că acesta emite energie sub forma unui flux de particule electromagnetice concentrat la polii magnetici ai stelei şi datorită faptului că axa magnetică a stelei nu coincide cu axa sa de rotaţie, radiaţia, privită dintr-un punct din spaţiu, este văzută aşa cum ar fi observată lumina unui far. Pulsarul poate fi detectat cu ajutorul unor aparate speciale doar când fluxul e îndreptat spre Pământ.

Majoritatea pulsarilor se rotesc relativ lent, cu o rotaţie în câteva secunde sau chiar minute, iar viteza lor de rotaţie scade cu timpul din cauza emisiei de gaz ce acţionează ca o frână.

Pulsarii milisecundă sunt alt tip de pulsari. În jurul acestora se află o altă stea. Datorită gravitaţiei mari, pulsarul atrage materie de la această stea. Materia are un traseu în spirală şi cade până la urmă undeva pe ecuatorul pulsarului. Astfel viteza cu care cade materia pe pulsar se adaugă vitezei acestuia, pulsarul milisecundă ajungând să se rotească cu viteza ameţitoare de 592 rotaţii pe secundă. Pentru a vă imagina cât de repede se roteşte pulsarul, trebuie să ştiţi că un mixer de bucătărie dat la viteză maximă, roteşte paletele de 500 de ori pe minut. Pulsarul se roteste de 592 ori pe secundă!

Pentru prima dată, cercetătorii au asistat la o renaştere a unui pulsar obişnuit, cu rotaţie lentă, într-un pulsar super-rapid - pulsarul milisecundă cu o durată de viaţă extinsă aproape la infinit.

Descoperirea a fost făcută de către o echipă internaţională de astrofizicieni din SUA, Canada, Australia, Olanda si Puerto Rico, condusă de doctoranda Anne Archibald şi profesoara ei, Victoria Kaspi, de la Universitatea McGill din Montreal, Canada.

“Ştim că pulsarii normali de obicei pulsează în spectrul de frecvenţe radio pe o durată între 1 şi 10 milioane de ani, dar în cele din urmă încetinesc suficient pentru a se stinge”, a explicat Victoria Kaspi într-o declaraţie. “Dar câteva din aceste pulsari “bătrâni” sunt “reciclaţi” în pulsari milisecundă. Ei ajung să se rotească foarte repede şi apoi se pot roti pentru totdeauna. Cum a reuşit natura să fie atât de verde?”

Pulsarul, numit PSR J1023 0038, este o stea neutronică superdensă, care s-a format din materia condensată a unei stele masive care a explodat (materia din interiorul pulsarului este atât de densă încât o linguriţă cu materie ar cântari câteva tone). Acesta se află la o distanţă de 4000 de ani lumină de Pământ şi este de mărimea unui oraş mare.

Astronomii au fost derutaţi mult timp de originea pulsarilor milisecundă. S-a crezut că materia din steaua din jurul lor, cade în câmpul gravitaţional al pulsarului si formează un “disc” orizontal în jurul stelei neutronice, dar acest fapt nu a fost niciodată observat. Cu aproximativ 10 de ani în urmă, o altă echipă a reperat un disc rotativ în jurul PSR J1023 0038, care la acel moment era doar un pulsar obişnuit. Discul a dispărut de atunci, şi a coincis cu apariţia pulsarului milisecundă.