Home » Știință » Un „păianjen” cosmic este sursa unor radiații gamma puternice

Un „păianjen” cosmic este sursa unor radiații gamma puternice

Publicat: 16.01.2022
Un „păianjen” cosmic este sursa unor radiații gamma puternice
Foto: NOIRLab/NSF/ AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani (NSF's NOIRLab)

Astronomii au descoperit primul exemplu de sistem binar în care o stea aflată în proces de a deveni pitică albă orbitează în jurul unei stele neutronice transformată într-un pulsar care se învârte rapid și emite radiații gamma puternice.

Aceștia au folosit telescopul SOAR din Chile pentru a găsi „veriga lipsă” din evoluția unor astfel de sisteme binare, însă cele două stele au fost detectate inițial de Telescopul Spațial Fermi Gamma-ray.

S-a descoperit că o sursă strălucitoare și misterioasă de radiații gamma puternice este o stea neutronică care se învârte rapid, cunoscută drept pulsar de milisecundă, care orbitează în jurul unei stele în procesul de evoluție într-o pitică albă de masă extrem de mică.

Aceste tipuri de sisteme binare sunt denumite de astronomi „păianjeni”, deoarece pulsarul tinde să „consume” părțile exterioare ale stelei însoțitoare, pe măsură ce se transformă într-o pitică albă. Cele două stele au fost detectate de astronomi folosind telescopul SOAR de pe muntele Cerro Pachón din Chile, parte a Observatorului Inter-American Cerro Tololo (CTIO), un program al NOIRLab al NSF.

Radiații gamma puternice au dus la descoperirea celor două stele

Telescopul spațial Fermi Gamma-ray de la NASA a clasificat obiecte din Univers care produc raze gamma încă de la lansarea sa în 2008. O astfel de sursă, numită 4FGL J1120.0-2204 de către astronomi, a fost a doua cea mai strălucitoare sursă de raze gamma de pe întreg cerul care rămăsese neidentificată. Până acum.

Astronomii din Statele Unite și Canada, coordonați de Samuel Swihart de la Laboratorul de Cercetare Navală din Washington, D.C., au folosit spectrograful Goodman de pe telescopul SOAR pentru a determina adevărata identitate a 4FGL J1120.0-2204.

Sursa de raze gamma, care emite și raze X, după cum au observat telescoapele spațiale Swift de la NASA și XMM-Newton al ESA, s-a dovedit a fi un sistem binar format dintr-un „pulsar de milisecundă” care se rotește de sute de ori pe secundă și precursorul unei pitice albe de masă extrem de mică. Cele două corpuri cosmice sunt situate la peste 2.600 de ani-lumină distanță.

Ce au descoperit astronomii despre cele două stele

Spectrul optic al sistemului binar măsurat de spectrograful Goodman a arătat că lumina de la companionul pitic proto-alb este deplasată Doppler (alternează între roșu și albastru) indicând faptul că orbitează o stea neutronică compactă și masivă la fiecare 15 ore.

„Spectrele ne-au permis, de asemenea, să constrângem temperatura aproximativă și gravitația de suprafață a stelei însoțitoare”, spune Swihart, a cărui echipă a reușit să ia aceste proprietăți și să le aplice modelelor care descriu modul în care evoluează sistemele binare de stele.

Acest lucru le-a permis cercetătorilor să concluzioneze că însoțitorul este precursorul unei pitice albe de masă extrem de mică, cu o temperatură a suprafeței de 8.200 °C și o masă de doar 17% din cea a Soarelui, scrie Phys.org.

O pitică albă de dimensiunea Pământului cu temperaturi ce depășesc 100.000 °C

Atunci când o stea cu o masă similară cu cea a Soarelui sau mai puțin ajunge la sfârșitul vieții sale, va rămâne fără hidrogenul folosit pentru a alimenta procesele de fuziune nucleară din nucleul său. Pentru o vreme, heliul preia și alimentează steaua, făcând-o să se contracte și să se încălzească și determinând expansiunea și evoluția acesteia într-o gigantă roșie care are o dimensiune de sute de milioane de kilometri.

În cele din urmă, straturile exterioare ale acestei stele umflate pot fi acumulate pe un companion binar și fuziunea nucleară se oprește, lăsând în urmă o pitică albă de dimensiunea Pământului care are temperaturi ce depășesc 100.000 °C. Pitica proto-albă din sistemul 4FGL J1120.0-2204 nu și-a finalizat încă evoluția.

„În prezent, este umflată și are o rază de aproximativ cinci ori mai mare decât piticele albe normale cu mase similare. Va continua să se răcească și să se contracte și, în aproximativ două miliarde de ani, va arăta identic cu multe dintre piticele albe cu masă extrem de mică despre care știm deja”, spune Swihart.

„Fără aceste observații, nu am fi putut găsi acest sistem interesant”

Pulsarii de milisecundă se rotesc de sute de ori în fiecare secundă. Aceștia sunt rotiți prin acumularea de materie de la un însoțitor, în acest caz de la steaua care a devenit pitică albă. Majoritatea pulsarilor de milisecundă emit raze gamma și raze X, adesea atunci când vântul pulsar (care este un flux de particule încărcate emanate din steaua neutronică aflată în rotație) se ciocnește cu materialul emis de o stea însoțitoare.

Sunt cunoscute aproximativ 80 de pitice albe de masă extrem de scăzută, dar „acesta este primul precursor al unei pitice albe de masă extrem de mică descoperită care probabil orbitează în jurul unei stele neutronice”, spune Swihart.

În consecință, 4FGL J1120.0-2204 este o imagine unică a finalului acestui proces de accelerare. Toate celelalte binare pitică albă-pulsar care au fost descoperite au trecut cu mult de stadiul acesta.

„Spectroscopia de urmărire cu telescopul SOAR, care vizează surse de raze gamma Fermi neasociate, ne-a permis să vedem că însoțitorul orbitează ceva. Fără aceste observații, nu am fi putut găsi acest sistem interesant”, spune Swihart.

Vă recomandăm să citiți și:

Roverul Yutu-2 al Chinei s-a apropiat de „Cubul de pe Lună” și a dezvăluit ce este cu adevărat

Un monstru uriaș, cunoscut în lumea întreagă, descoperit în constelația Săgetătorul

Informații importante despre orbita periculosului asteroid Bennu, oferite de OSIRIS-REx

Cel mai vechi quasar cunoscut al Universului, descoperit la 13 miliarde de ani-lumină distanță de Pământ

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Cele mai noi articole
De ce există atât de mulți giganți în adâncurile oceanelor? Explicația te va surprinde
De ce există atât de mulți giganți în adâncurile oceanelor? Explicația te va surprinde
Lumea se confruntă cu mari provocări din cauza COVID-19, a variolei maimuței și a războaielor 
Lumea se confruntă cu mari provocări din cauza COVID-19, a variolei maimuței și a războaielor 
Se împlinesc 479 de ani de la moartea omului care ne-a învăţat că Pământul se învârte în jurul Soarelui
Se împlinesc 479 de ani de la moartea omului care ne-a învăţat că Pământul se învârte în jurul Soarelui
Când încep temperaturile de peste 30 de grade Celsius? Prognoza anunțată de ANM
Când încep temperaturile de peste 30 de grade Celsius? Prognoza anunțată de ANM
Cum ar putea fi benefic pentru restul lumii impasul prin care trec monedele virtuale?
Cum ar putea fi benefic pentru restul lumii impasul prin care trec monedele virtuale?
Japonia, cu un pas mai aproape de deversarea apei radioactive de la Fukushima în Pacific 
Japonia, cu un pas mai aproape de deversarea apei radioactive de la Fukushima în Pacific 
Big Ben, aproape finalizat după o restaurare de 80 de milioane de lire sterline
Big Ben, aproape finalizat după o restaurare de 80 de milioane de lire sterline
Marlene Dietrich, actrița de origine germană care putea să frângă inima oricui
Marlene Dietrich, actrița de origine germană care putea să frângă inima oricui
Marius Tucă Show începe marți, 24 mai, de la ora 20.00, live pe gandul.ro
Marius Tucă Show începe marți, 24 mai, de la ora 20.00, live pe gandul.ro
Vulcanii antici, sursă de apă pentru astronauți pe Lună? Indicii cruciale pentru viitoarele baze lunare
Vulcanii antici, sursă de apă pentru astronauți pe Lună? Indicii cruciale pentru viitoarele baze lunare
Oamenii de știință au reușit să readucă la viață ochii umani aflați pe moarte
Oamenii de știință au reușit să readucă la viață ochii umani aflați pe moarte
Specii de delfini necunoscute până acum, vechi de 20 de milioane de ani, au fost descoperite în Elveția
Specii de delfini necunoscute până acum, vechi de 20 de milioane de ani, au fost descoperite în Elveția
Mayașii își împodobeau dinții cu nestemate, iar practica antică avea o semnificație aparte
Mayașii își împodobeau dinții cu nestemate, iar practica antică avea o semnificație aparte
Peste 90% din suprafața studiată în acest an în Marea Barieră de Corali a albit
Peste 90% din suprafața studiată în acest an în Marea Barieră de Corali a albit
O nouă generație de nanoboți ucide bacteriile dentare folosind căldură. De ce e nevoie de ei?
O nouă generație de nanoboți ucide bacteriile dentare folosind căldură. De ce e nevoie de ei?
De ce apare febra musculară și cum o putem combate?
De ce apare febra musculară și cum o putem combate?
Test de cultură generală. Există vreun continent în lume fără deșert? 
Test de cultură generală. Există vreun continent în lume fără deșert? 
Lentilele de contact inteligente ar putea trata o cauză principală a orbirii
Lentilele de contact inteligente ar putea trata o cauză principală a orbirii