Nejjasnější a nejvzdálenější pulzar ve vesmíru

Pulzar je zároveň nejvzdálenějším kdy detekovaným objektem svého typu. Jeho světlo k nám muselo překonat vzdálenost 50 miliónů světelných let, než ho observatoř XMM-Newton detekovala.

Pulzary jsou rotující zmagnetizované neutronové hvězdy, které vysílají do vesmíru pravidelné pulzy radiace v podobě dvou symetrických paprsků. Pokud zrovna směřují k Zemi, mohou se jevit jako světlo majáku: objevují se a zase mizí s tím, jak rotují. Kdysi byly masivními hvězdami, které na konci svého přirozeného života explodovaly jako silné supernovy. Následně se staly malými a mimořádně hustými hvězdnými pozůstatky.

Přitom tento zdroj rentgenového záření je nejjasnějším dosud detekovaným: je desetkrát jasnější, než předchozí držitel rekordu. Za jedinou sekundu vyzáří stejné množství energie jako naše Slunce za 3,5 roku.

Observatoř XMM-Newton pozorovala tento objekt v posledních třinácti letech několikrát, přičemž jeho objev byl výsledkem systematického pátrání po pulzarech v datovém archívu – prozradily ho jeho pulsy s periodou 1,13 s.

Signál byl také identifikovaný v archívu Nustar spravovaném NASA, což poskytlo další informace.

„Dosud jsme věřili, že jen černé díry s desetinásobkem hmotnosti Slunce mohou zásobovat své hvězdné průvodce tak, že dosáhnou podobné výjimečné jasnosti. Jenže rychlé a pravidelné pulzy tohoto zdroje jsou otiskem neutronových hvězd a jasně je odlišují od černých děr,“ komentuje Gian Luca Israel z INAF-Osservatorio Astronomica v Římě. Je jedním z hlavních autorů článku publikovaného v nejnovějším čísle časopise Science.

Archivní data také ukazují, že se rychlost rotace pulzaru se v čase mění, a to z 1,43 sekundy na otočku v roce 2003 na 1,13 sekundy v roce 2014. Pokud by u planety Země došlo ke stejnému zrychlení rotace, pak by to v uvedeném časovém rozpětí zkrátilo náš den o plných pět hodin.

„Jen neutronová hvězda je dostatečně kompaktním objektem, aby se udržela při sobě i při tak vysoké rotaci,“ dodává Gian Luca.

Ačkoliv není neobvyklé, aby se rychlost rotace u neutronové hvězdy měnila, takto radikální a rychlá změna je pravděpodobně spojená s objektem, který rychle „konzumuje“ hmotu ze svého průvodce.

„Objekt představuje skutečnou výzvu našemu současnému chápání procesu akrece vysoce svítivých hvězd,“ vysvětluje Gian Luca. „Je tisíckrát jasnější, než je pro nás v případě narůstající neutronové hvězdy představitelné. Takže do našich modelů potřebujeme zanést něco, co vysvětlí obrovské množství energie uvolňované tímto objektem.“

Vědci se domnívají, že může jít o silné magnetické pole blízko u povrchu, které dovoluje akreci, stejně jako stále zachovává možnost generování vysokého jasu.

„Objev tohoto velmi neobvyklého objektu, dosud nejextrémnějšího kdy objeveného ve smyslu vzdálenosti, jasu a růstu frekvence rotace, ustavilo nový rekord pro observatoř XMM-Newton. A zároveň zásadním způsobem mění naši představu o tom, jak podobná tělesa fungují,“ komentuje projektový vědec mise XMM-Newton v ESA Norbert Schartel.