O jego efektach piszą teraz w artykule mającym formę preprintu, który ma trafić na łamy Astrophysical Journal Letters. Ale czym w ogóle są pulsary? Mówiąc krótko, to szybko obracające się gwiazdy neutronowe, które emitują regularne impulsy promieniowania radiowego. Ich niezwykle stabilna rotacja pozwala astronomom traktować je niemal jak kosmiczne zegary. Niektóre z nich doświadczają jednak nagłych przyspieszeń obrotu.
Czytaj też: Dwa tajemnicze obiekty w pobliżu słynnej galaktyki. Astronomowie pytają, gdzie zniknęły tamtejsze gwiazdy
PSR J1637−4642 ma a około 41 tysięcy lat, co w skali kosmicznej oznacza bardzo młody wiek. Obraca się wokół własnej osi raz na około 154 milisekundy. Pomimo tych cech przez mniej więcej dekadę od momentu odkrycia pozostawał zadziwiająco cichy i nie wykazywał żadnych poważniejszych zmian.
Astronomowie postanowili dokładniej przeanalizować jego zachowanie, wykorzystując ponad 15 lat obserwacji wykonanych za pomocą radioteleskopu Murriyang w Australii. Dane obejmowały okres od lutego 2009 do października 2024 roku. Analiza ujawniła trzy wyraźne przypadki nagłego przyspieszenia rotacji. Pierwszy nastąpił około 2018 roku i był zdecydowanie najsilniejszy. Częstotliwość obrotu pulsara zwiększyła się nagle o około 17,54 mikroherca. Względna zmiana wyniosła około 2,7 części na milion. Choć z perspektywy codziennego życia taka różnica wydaje się niewyobrażalnie mała, w przypadku gwiazdy neutronowej jest znaczącym wydarzeniem.
Około trzy lata później doszło do drugiego skoku. Tym razem zmiana była znacznie mniejsza i wyniosła około 14 nanoherców. Trzeci przypadek nastąpił mniej więcej 2,7 roku później. Jego siła była pośrednia: częstotliwość obrotu wzrosła o około 179 nanoherców. Po największej ze zmian pulsar nie powrócił natychmiast do stabilnego stanu. Część nagłej zmiany stopniowo zanikała, co sugeruje, że we wnętrzu gwiazdy zachodził proces relaksacji. Modele opracowane przez badaczy sugerują, iż około 1,9 procent momentu bezwładności gwiazdy może być związane z nadciekłą materią znajdującą się w jej wewnętrznej skorupie. Oszacowany czas relaksacji wynosi około 102 dni.
Astronomowie od dawna podejrzewają, że za takimi zmianami stoi właśnie nadciekła materia wewnątrz gwiazd neutronowych. Według tej koncepcji neutrony znajdujące się w stanie nadciekłym mogą przez pewien czas obracać się inaczej niż stała skorupa gwiazdy. W pewnym momencie dochodzi do gwałtownego przekazania momentu pędu ze znajdującej się wewnątrz nadcieczy do skorupy. W efekcie cała gwiazda zaczyna obracać się szybciej.
Czytaj też: Jeden z najjaśniejszych obiektów we wszechświecie krył wielki sekret. Tego zjawiska nie da się wyjaśnić
Nowe obserwacje PSR J1637-4642 dobrze pasują do tego scenariusza. Długi okres pozornej ciszy może oznaczać, że wewnątrz młodego pulsara przez wiele lat stopniowo gromadziło się naprężenie, aż w końcu doszło do gwałtownej zmiany. Oczywiście brak wyraźnych skoków nie musi oznaczać, że pulsar jest wewnętrznie spokojny. Jak podkreślają autorzy badania, nawet “ciche” gwiazdy neutronowe mogą skrywać znaczną aktywność zachodzącą głęboko pod ich powierzchnią.
Źródło: arXiv
