Pulsarų gama spinduliai per Fermio teleskopą

Supernovų pagimdyti pulsarai – tai itin sparčiai besisukančios neutroninės žvaigždės. Po mirtį atnešusio sprogimo tik tiek lieka iš susigniaužusios masyvios žvaigždės šerdies. Paprastai pulsarai atrandami ir tiriami pagal jų skleidžiamas radijo bangas. Šįkart du tuzinus pulsarų padėjo atrasti kraštutiniai gama spinduliai, įrašyti per Fermio kosminį gama spindulių teleskopą (Fermi Gamma-ray Space Telescope). Teleskopas yra gavęs žymaus italų fiziko Enriko Fermio (Enrico Fermi) vardą. Iš atrastųjų – 16 pulsarų buvo pamatyti vien tik pagal gama spindulių pulsavimą. Čia – gama spindulių viso skliauto dangalapis, kurio vidurys sulygiuotas su mūsų Paukščių Tako Galaktika. Jame pažymėti pulsarai: 16 naujai atrastųjų Fermio pulsarų apibrėžti geltonai, 8 anksčiau rastųjų pagal radijo pulsavimą – rausvai. Stulbinantys žvaigždžių palaikai, ryškiausi iš pulsarų – dešiniajame krašte: Burės (Vela), Krabas (Crab) ir Geminga. Geminga – sutrumpinta iš Gemini gamma ray source, Dvynių gama spindulių šaltinis; įdomu, kad viena italų tarme geminga reiškia „to ten nėra“. Pulsarai Tazas (Taz, sutrumpinta iš Tasmanijos velnias), Ungurys (Eel) ir Triušis (Rabbit) buvo pavadinti pagal vardus ūkų, kuriuos – kaip dabar žinoma – patys aprūpina energija. Gulbės Gama (Gamma Cygni) ir CTA 1 pulsarai – taip pat slypintys ūkuose, besiplečiančiose supernovų liekanose – matyti kairėje.

M1: Krabo ūkas per NOT teleskopą

Tokia maišalynė lieka po žvaigždės sprogimo. Krabo ūkas, atsiradęs po supernovos sprogimo, stebėto 1054 m. po Kr., – užpildytas keistų pluoštų. Šie pluoštai ne tik labai persipynę, bet spėjama turi mažiau masės, negu buvo išsviesta iš supernovos, ir plinta didesniu greičiu, negu buvo galima tikėtis iš laisvojo sprogimo. Ši nuotrauka, gauta iš Šiaurės šalių optinio teleskopo NOT (Nordic Optical Telescope), sudėta iš trijų, moksliniam tyrimams parinktų spalvų. Krabo ūkas driekiasi apie 10 šviesmečių. Pačiame ūko viduryje tūno pulsaras – neutroninė Saulės masės žvaigždė, tačiau susispaudusi į miesto dydžio gumulą. Krabo pulsaras per sekundę apsisuka aplink savo ašį maždaug 30 kartų.

Rentgeno žvaigždės Tukanos 47 spiečiuje

Regimosios šviesos nuotraukoje, kurioje nufotografuotas kamuolinio Tukanos 47 spiečiaus vidurys, matyti, kaip arti viena kitos, mažiau nei kas dešimtadalį šviesmečio, susispietusios žvaigždės. O šame dirbtinių spalvų rentgeno vaizde iš Čandros (Chandra) observatorijos regima, kad spiečiaus viduryje gausu ir rentgeno žvaigždžių, kurių dauguma – dvinarės sistemos iš „paprastos“ žvaigždės ir ypač tankios neutroninės žvaigždės, Saulės masės, tačiau tik Manheteno salos dydžio gniužulo. Viena iš įspūdingiausių dvinarių sistemų šiame nepaprastame spiečiuje, žymima 47 Tuc W, – šviesus žiburys beveik pačiame nuotraukos viduryje. Sistemą sudaro nedidelės masės žvaigždė ir neutroninė žvaigždė, apsisukanti apie savo ašį per 2.35 milisekundės. Manoma, kad tokios neutroninės žvaigždės, radijo astronomų dar vadinamos milisekundiniais pulsarais, neįprastais greitai įsisuka dėl materijos, vis krintančios iš „paprastosios“ žvaigždės į tankiąją palydovę. Ir iš tikrųjų, 47 Tuc W sistemos rentgeno stebėjimai leidžia susieti tokią medžiagą siurbiančią „verpstę“, stebėtą ir kitose rentgeno dvinarėse žvaigždėse, su greitai besisukančio milisekundinio pulsaro buvimu.

Krabo pulsaras

Krabo pulsaras – miesto dydžio, stipraus magnetinio lauko neutroninė žvaigždė , apsisuka aplink savo ašį 30 kartų per sekundę. Jis matomas žymaus Krabo ūko vidury, centre šios sudėtinės nuotraukos. Įspūdingoje nuotraukoje suderinti optinis vaizdas (raudonas) iš Hablo kosminio teleskopo (Hubble Space Telescope) ir rentgeno spindulių vaizdas (žydras) iš Čandros (Chandra) observatorijos, taip pat naudotas ir Krabo pulsaro video juostose. Tarsi kosminis generatorius, pulsaras tiekia energiją rentgeno ir regimuosius spindulius išspinduliuojančiam ūkui, pagreitindamas įkrautas daleles ir sukeldamas paslaptingas, švytinčias rentgeno spindulių čiurkšles. Žiedinės struktūros yra rentgeno spindulius skleidžiančios sritys, jose didelės energijos dalelės atsitrenkia į ūko medžiagą. Pačiame centre esantis žiedas yra maždaug šviesmečio skersmens. Didesnės masės negu Saulė, atomo branduolio tankumo besisukantis pulsaras atsiranda susitraukus milžiniškos susprogusios žvaigždės branduoliui. O ūkas – besiplečiantys žvaigždės išorinių sluoksnių likučiai. Šios supernovos sprogimą žmonės stebėjo 1054 m..