7.9.2005

Nopein tunnettu röntgenpulsari löydetty ja tutkittu

Linnunradan etäiseltä reunamalta on löydetty nopein toistaiseksi tunnettu röntgenpulsari, joka saa pyörimisenergiansa ahmimalla kaasua kumppanitähdestään. Uuden pulsarin eli nopeasti pyörivän neutronitähden on tutkinut professori Juri Poutasen ryhmä kumppaneineen.

IGR J00291+5934 -nimen saanut pulsari pyörii 599 kertaa sekunnissa akselinsa ympäri. Se löydettiin ja tutkittiin Euroopan avaruusjärjestön ESA:n Integral-avaruusobservatorion ja NASA:n Rossi X-Ray Timing Explorer -satelliitin avulla. Uudet havainnot vahvistavat teoriaa, jonka mukaan kaikilla nopeasti pyörivillä yksinäisillä pulsareilla on aiemmin ollut kumppanitähti, joka on tullut ”syödyksi”. Pulsarin kumppanista saama kaasu on kiihdyttänyt sen pyörimistä.

Pulsarit ovat pyöriviä neutronitähtiä, jotka ovat jäännöksiä massiivisten tähtien räjähdyksistä. Neutronitähden halkaisija on vain 20 kilometriä, mutta sen massa on Aurinkomme massaa suurempi. Uusi pulsari on yksi seitsemästä niin kutsutusta röntgenmillisekuntipulsarista. Se pyörii satoja kertoja sekunnissa ja sykkii röntgensäteitä, joiden periodi on 1,67 millisekuntia eli paljon pienempi kuin pulsareiden enemmistöllä, jotka pyörivät vain noin kerran sekunnissa.

Pulsari kiihdyttää pyörimisnopeuttaan imemällä kaasua kumppanitähdestään.

Neutronitähti syntyy nopeasti pyörivänä massiivisen tähden räjähtäessä ja sen pyöriminen hidastuu muutaman sadantuhannen vuoden kuluessa. Mutta jos neutronitähti sijaitsee kaksoistähdessä, pyörimisvauhti voikin kiihtyä. Silloin pyöriminen nopeutuu kumppanin avulla. Tämä nopeutuminen havaittiin nyt ensimmäistä kertaa.

Kaasu putoaa kumppanitähdestä neutronitähden pinnalle ja kiihdyttää sen pyörimistä. Lähellä neutronitähteä kaasu kulkeutuu magneettiviivojen kautta tähden magneettisiin napoihin. Kaasun tullessa neutronitähden pinnalle noin puolella valonnopeudella sen lämpötila nousee miljardiin asteeseen ja syntyy röntgen- ja gammasäteilyä, jotka voidaan havaita Integral-avaruusobservatorion avulla.

Rossi-satelliitin havainnot paljastivat, että uuden pulsarin kumppanitähti on paljon pienempi kuin Aurinko ja sen massa on vain 40 kertaa Jupiterin massa. Se pyörii neutronitähden ympäri 2,5 tunnissa. Tähtien välinen pieni matka auttaa kaasun siirtymistä kumppanista neutronitähteen. Kun muutaman sadan miljoonan vuoden jälkeen kaasun siirto loppuu tai kumppani häipyy kokonaan, nopeasti pyörivästä neutronitähdestä tulee millisekuntiradiopulsari.

Pulsarin on tutkinut Oulun yliopiston fysikaalisten tieteiden laitoksen tähtitieteen yksikössä työskentelevä professori Juri Poutanen ryhmineen yhteistyössä ranskalaisten, hollantilaisten ja italialaisten tutkijoiden kanssa.

Lisätietoja tästä tutkimuksesta verkossa (ESA):

http://www.esa.int/esaSC/SEMWSAA5QCE_index_0.html

Lisätietoja tutkimuksista:

Oulun yliopiston astrofysiikan tutkimusryhmän tuloksista: http://www.oulu.fi/astronomy/astrophysics/

Euroopan avaruusjärjestö ESA: http://www.esa.int/esaSC/

Yhdysvaltojen avaruusjärjestö NASA: http://universe.nasa.gov/press/integral/

Tähtitieteellinen yhdistys URSA: http://www.ursa.fi/kosmos/p/pulsari.html

ja http://www.ursa.fi/kosmos/n/neutronitahti.html

Oulun yliopiston viestintäpalvelut