Πρωτοποριακή και εξαιρετικά σπάνια παρατήρηση για τον τομέα της Αστρονομίας

Μια αστρονομική ανακάλυψη χωρίς προηγούμενο ήρθε στο φως, αποκαλύπτοντας ένα σπάνιο δυαδικό σύστημα άστρων όπου ένας ταχύτατα περιστρεφόμενος αστέρας νετρονίων βρίσκεται σε τροχιά μέσα στον «φάκελο» ενός άστρου – ηλίου. Η παρατήρηση αυτού του συστήματος αποτελεί επιβεβαίωση μιας πολυσυζητημένης αλλά ελάχιστα παρατηρημένης κοσμικής διαδικασίας, γνωστής ως «κοινή εξέλιξη φακέλου» (common envelope evolution).

Η ανακάλυψη έγινε από ομάδα Κινέζων αστρονόμων υπό την καθοδήγηση του Jin Lin Han, ραδιοαστρονόμου στο National Astronomical Observatories και την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο FAST της Κίνας τον Μάιο του 2020 για να ανιχνεύσουν ασθενή σήματα από τα βάθη του Γαλαξία. Μετά από τέσσερα και πλέον χρόνια παρακολούθησης, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι επρόκειτο για παλμούς ραδιοακτινοβολίας από έναν millisecond pulsar, έναν παλλόμενο αστέρα νετρονίων με υπερταχεία περιστροφή.

Το ενδιαφέρον ωστόσο δεν περιορίζεται στον ίδιο τον pulsar. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ο παλλόμενος αυτός αστέρας ανήκει σε ένα δυαδικό σύστημα, καθώς περιφέρεται γύρω από έναν αόρατο συνοδό κάθε 3,6 ώρες. Για περίπου το ένα έκτο αυτής της τροχιάς, το ραδιοσήμα του pulsar μπλοκάρεται, γεγονός που υποδεικνύει την ύπαρξη ενός ιδιαίτερα μεγάλου συνοδού.

Αρχικά, οι ερευνητές υπέθεσαν ότι πρόκειται για ένα λευκό νάνο, όπως συμβαίνει συνήθως με τα δυαδικά συστήματα millisecond pulsars. Ωστόσο, η ανάλυση των δεδομένων αποκάλυψε ότι ο συνοδός είχε περίπου τη μάζα του Ήλιου, αλλά δεν ήταν ορατός σε κανένα άλλο μήκος κύματος πλην του ραδιοφάσματος. Η πιο λογική εξήγηση ήταν ότι επρόκειτο για ένα αστέρι – ήλιο, δηλαδή έναν πυρήνα που έχει απογυμνωθεί από το υδρογόνο του, εξαιτίας μιας διαδικασίας γνωστής ως κοινή εξέλιξη φακέλου.

Σε αυτή τη διαδικασία, το αστέρι συνοδός διογκώνεται τόσο ώστε οι εξωτερικοί του φλοιοί να περικλείσουν και το αστέρι νετρονίων. Η τριβή μεταξύ τους επιβραδύνει το σύστημα και προκαλεί τη σταδιακή σύγκλισή τους, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός εξαιρετικά συμπαγούς δυαδικού συστήματος.

Ο Duncan Lorimer, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο West Virginia University, εξήγησε ότι η κοινή εξέλιξη φακέλου διαφέρει από την πιο συνηθισμένη αλληλεπίδραση των pulsars, όπου η ύλη απορροφάται μέσω «συσσώρευσης» από ένα διογκωμένο άστρο. Σε αυτή την περίπτωση, ολόκληρος ο φλοιός του συνοδού αστέρα καταπίνει το pulsar, και η τριβή μεταξύ τους οδηγεί στην εκτόξευση αυτών των εξωτερικών στρωμάτων και την αποκάλυψη ενός άστρου ηλίου.

Η Victoria Kaspi, καθηγήτρια φυσικής στο McGill University, σημείωσε πως αν και η εν λόγω εξελικτική διαδρομή δεν είναι καινούργια ως θεωρία, η επιβεβαίωσή της με παρατήρηση αποτελεί ορόσημο. «Είναι σαν να ψάχνεις για μια βελόνα σε άχυρα, και τη βρήκαν», ανέφερε χαρακτηριστικά.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι υπάρχουν μόλις δώδεκα παρόμοια συστήματα στον Γαλαξία μας. Η ανακάλυψη αυτής της περίπτωσης αποτελεί όχι μόνο επιστημονική επιτυχία, αλλά και ένα παράθυρο σε σπάνιες εκφάνσεις της εξέλιξης των άστρων. Όπως επεσήμανε ο Lorimer, όσο περισσότερους millisecond pulsars εντοπίζουμε, τόσο αυξάνεται η πιθανότητα να αποκαλυφθούν τέτοιες εξαιρετικές περιπτώσεις αστρικής εξέλιξης.

[via]