Creation date: ,   Archive date:

Praca B. Haskella i A. Patruno w Phys.Rev.Lett. wyróżniona jako Editor's Suggestion

Niedawno opublikowna w Physical Review Letters praca Brynmora Haskella z CAMK PAN i Alessandro Patruno z Uniwersytetu w Leidzie, Are gravitational waves spinning down pulsar J1023+0038? (Phys.Rev.Lett. 119, 161103 (2017) została wyróżniona jako Editor's Suggestion. Autorzy sugerują w niej, że zagadkowe spowalnianie jednego z tak zwanych "pulsarów przejściowych" może świadczyć o ciągłej emisji fal grawitacyjych.

 

Pulsary przejściowe są gwiazdami neutronowymi, które naprzemiennie są w stanie akrecji materii z gwiazdy towarzyszącej i wtedy emitują promieniowanie rentgenowskie oraz stanie spokojnym, w którym akrecja ustaje, a pulsar emituje promieniowanie radiowe. Precyzyjny chronometraż pulsara przejściowego J1023 zarówno w fazie rentgenowskiej jak i radiowej wykazuje, że gwiazda spowolnia swoją rotację wskutek emisji fal radiowych w oczekiwany sposób. Jednak w stanie rentgenowskim spowolnianie jest o 30% szybsze. Jest to w sprzeczności ze standardową teorią akrecji i może świadczyć o emisji fal grawitacyjnych.


W swoim artykuje Haskell i Patruno wykazują, że modele teoretyczne "gór" powstających na skorupie gwiazdy wskutek akrecji przewidują dostatecznie duże deformacje by wyjaśnić obserwowane zachowanie pulsara. "Góra" postająca na powierzchni gwiazdy neutronowej, choć ma wysokość mniejszą niż jeden milimetr, zakłóca pole grawitacyjne dostatecznie mocno by emitowane były fale grawitacyjne. Fale te unoszą energię z gwiazdy i spowalniają jej obrót. Co najważniejsze, góra pojawia się tylko w trakcie akrecji, co prowadzi do przyspieszonego spowalniania jedynie w fazie rentgenowskiej, tak, jak to jest obserwowane. 


Przyszłe obserwacje rentgenowskie i radiowe tego systemu będą w stanie potwierdzić ten scenariusz. Choć fale grawitacyjne z układu J1023+0038 są zbyt słabe by można je było zarejstrować obecnymi detektorami, układ z pewnością będzie celem obserwacji przez instrumenty następnej generacji. 


Ciągła emisja fal grawitacyjnych może okazać się zjawiskiem o wiele bardziej rozpowszechnionym i może wyjaśnić dlaczego nie zaobserwowaliśmy dotychczas gwiazd neutronowych wirujących z okresem krótszym niż jedna milisekunda, choć zgodnie z modelami standardowymi takie gwiazdy powinny istnieć.

 

Rysunek: NASA, Goddard (wizja artystyczna pulsara przejściowego)

 

Tekst: Brynmor Haskell (tłum. Stanisław Bajtlik)