Svake četiri milisekunde mrtva zvijezda odašilje snažan snop zračenja prema našem planetu. Ne brinite se - Zemlja će biti u redu. Mali suputnik mrtve zvijezde je taj koji je u nevolji.
U novoj studiji objavljenoj 11. ožujka u bazi podataka arXiv, istraživači opisuju ovaj nesretan binarni zvjezdani sustav - rijetku klasu nebeskog objekta poznatog kao pulsar crne udovice. Baš poput pauka po kojem je ova vrsta sustava dobila ime, čini se da veći član para namjerava proždrijeti i uništiti svog manjeg suputnika. (Kod pauka su ženke često veće od mužjaka.)
Međutim, za ovu crnu udovicu neće biti brzog odrubljivanja glave; čini se da veća zvijezda ubija svog partnera mnogo sporije. Tijekom stotina ili tisuća godina, veća zvijezda je usisala materiju iz blizine manje zvijezde, dok je istovremeno ispucavala malu zvijezdu udarnim snopovima energije, koji guraju još više materije u svemir.
Jednog dana, moguće je da bi veća zvijezda mogla potpuno progutati manju, rekla je za Live Science glavna autorica studije Emma van der Wateren, doktorandica na Nizozemskom institutu za radioastronomiju (ASTRON).
No, prije toga, znanstvenici se nadaju da će ovaj čudan sustav proraditi. Praćenjem iznimno stabilnih impulsa veće zvijezde u potrazi za iznenadnim nepravilnostima, autori studije nadaju se da bi im ovaj pulsar mogao pomoći u otkrivanju rijetkih valova u tkivu prostor-vremena poznatom kao gravitacijski valovi.
"Da biste otkrili gravitacijske valove, potrebno vam je mnogo, mnogo vrlo stabilnih pulsara", rekla je van der Wateren. "A za razliku od ranijih otkrivenih pulsara crne udovice, ovaj sustav je vrlo stabilan."
Treći ikad otkriven pulsar crne udovice
Znanstvenici su otkrili zvjezdani sustav J0610−2100 oko 10.000 svjetlosnih godina od Zemlje 2003. godine, kada su primijetili njegovo periodično pulsiranje radioteleskopom. Istraživači su odredili sustav za pulsar - vrstu male, guste, kolabirane zvijezde koja se iznimno brzo rotira.
Ove mrtve zvijezde su jako magnetizirane, izbacujući snopove elektromagnetskog zračenja iz svojih polova dok se vrte. Kada se jedna od tih zraka usmjeri prema Zemlji, efekt je poput svjetionika, sa svjetlom koje treperi dok snop blista pokraj nas.
Ako svjetlo zatreperi svakih 10 milisekundi ili manje (kao J0610−2100, koji treperi svakih 3,8 milisekundi), tada se zvijezda uklapa u još rjeđu kategoriju, koja se zove milisekundni pulsar.
Mnogi milisekundni pulsari dijele svoje orbite sa zvijezdama nalik na Sunce, koje pulsari polako proždiru. Dok pulsari gutaju rotirajuće diskove materije koju izbacuje zvijezda pratilja, oni svijetle u rendgenskom zračenju koje se može uočiti diljem galaksije.
A ponekad, pulsar može od svog suputnika uzeti više od svog poštenog udjela materije. Ako zvijezda pratilja pulsara ima masu manju od jedne desetine mase Zemljinog sunca, tada se taj zvjezdani sustav naziva pulsar crne udovice.
J0610−2100 bio je treći ikada otkriven pulsar crne udovice - i čini se da je jedan od najgladnijih. Zvijezda pratilja pulsara mjeri samo 0,02 solarne mase i dovršava orbitu oko pulsara otprilike svakih sedam sati, pokazalo je istraživanje.
Kandidat za otkrivanje gravitacijskih valova
Za svoj novi rad, van der Wateren i njezine kolege analizirali su 16 godina vrijedne podatke radioteleskopa iz ovog zvjezdanog sustava kanibala. Iako je sustav nepogrešivo pulsar crne udovice, tim je bio iznenađen kada je otkrio da mu nedostaje nekoliko prepoznatljivih hirova.
Na primjer, zvjezdani sustav nikada nije pokazao ono što je poznato kao radijska pomrčina — gotovo univerzalni fenomen u drugim pulsarima crne udovice.
"Uobičajeno, za dio binarne orbite, radijske emisije iz pulsara potpuno nestaju", rekla je van der Wateren. "Ovo se događa kada se zvijezda pratilja pomakne blizu prednjeg dijela pulsara, a sav ovaj ozračeni materijal koji izlazi iz pratilje pomrači pulsnu emisiju iz pulsara."
Tijekom 16 godina, zvjezdani sustav također nikada nije pokazao nikakve vremenske nepravilnosti - iznenadne, male razlike u vremenu pulsa pulsara u usporedbi s predviđanjima astronoma.
Odsutnost ovih dvaju uobičajenih fenomena teško je objasniti, rekla je van der Wateren. Moguće je da je linija vida na ovom pulsaru iskrivljena tako da radiopomrčine jednostavno nisu vidljive zemaljskim teleskopima, ili možda zvijezda pratilja pulsara nije ozračena tako snažno kao drugi poznati pulsari koji pokazuju ove značajke.
Ali, bez obzira na slučaj, ovaj sustav crne udovice je nevjerojatno stabilan i predvidljiv - što ga čini savršenim kandidatom za otkrivanje gravitacijskih valova, rekli su istraživači.
'Još nismo otkrili gravitacijske valove na ovaj način'
Ti valovi (prvi ih je predvidio Albert Einstein) nastaju kada su u interakciji najmasivniji objekti u svemiru - poput sudara crnih rupa ili neutronskih zvijezda. Valovi putuju kroz vrijeme i prostor brzinom svjetlosti, iskrivljujući tkivo svemira dok prolaze.
Jedan od načina na koji se astronomi nadaju da će otkriti gravitacijske valove jest praćenje desetaka milisekundi pulsara odjednom pomoću sustava koji se nazivaju pulsarski vremenski nizovi.
Ako bi svaki pulsar u nizu iznenada doživio vremensku nepravilnost otprilike u isto vrijeme, to bi mogao biti dokaz da je nešto masivno, poput gravitacijskog vala, poremetilo njihov puls na putu do Zemlje.
"Još nismo otkrili gravitacijske valove na ovaj način, ali mislim da se približavamo", rekla je van der Wateren. "To je ono što otkriće vrlo predvidljivih pulsara crne udovice poput ovoga čini toliko važnim", dodala je glavna autorica studije.
Obično previše temperamentni zbog svojih radiopomrčina i vremenskih nepravilnosti, pulsari crne udovice rijetko su dobri kandidati za detekciju gravitacijskih valova.
Ali J0610−2100 bi mogao biti iznimka - i samo njegovo postojanje sugerira da bi tu mogle postojati i druge prikladne iznimke. Poput svog imenjaka pauka, ugriz ove crne udovice može na kraju poslužiti većoj svrsi.
