ჩვენგან დაახლოებით 27 400 სინათლის წლის მანძილზე მდებარე ერთი მკვდარი ვარსკვლავი ალბათ ყველაზე უცნაურად იქცევა ამ დროისათვის ჩვენთვის ცნობილ ამ სახის ვარსკვლავთა შორის.
ორმაგ (ბინარულ) სისტემა 4U 1820-30-ში, ნეიტრონული ვარსკვლავი საკუთარი ღერძის გარშემო იმდენად სწრაფად ბრუნავს, რომ წამში 716 ბრუნს ასწრებს. აქამდე ასე სწრაფად მბრუნავი მხოლოდ ერთი სხვა ვარსკვლავის შესახებ ვიცოდით — პულსარი PSR J1748-2446ad, რომელიც ამავე სიჩქარით ბრუნავს.
აღმოჩენა გააკეთა მკვლევართა ჯგუფმა, რომელსაც დანიის ტექნიკური უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი გორავა ჯაისავალი ხელმძღვანელობდა. ჯგუფის განცხადებით, ეს აღმოჩენა ადასტურებს ნეიტრონული ვარსკვლავის ბრუნვის ამჟამინდელ ზედა თეორიულ ზღვარს, რომელიც წამში დაახლოებით 730 ბრუნს შეადგენს.
„ამ სისტემის თერმობირთვულ აფეთქებებს ვსწავლობდით და ამასობაში, აღმოვაჩინეთ თვალშისაცემი რყევები. თუ სამომავლო დაკვირვებები ამას დაადასტურებს, ნეიტრონული ვარსკვლავი 4U 1820-30 ერთ-ერთი ყველაზე სწრაფად მბრუნავი ობიექტი გახდება სამყაროში ჩვენ მიერ აღმოჩენილთა შორის.
ნეიტრონული ვარსკვლავები მასიურ ვარსკვლავთა სიცოცხლის ციკლის ერთ-ერთ საბოლოო ფაზას წარმოადგენს.
მას შემდეგ, რაც 8-დან 30-მდე მზის მასის მქონე ვარსკვლავი ბირთვში წყალბადის საწვავს ამოწურავს, სუპერნოვად ფეთქდება და მატერიის გარე ფენებს კოსმოსში ტყორცნის. ბირთვი კი, რომელსაც უკვე აღარ აქვს ბირთვული სინთეზის შედეგად წარმოქმნილი გარეთ მიმართული წნევა, საკუთარი გრავიტაციით კოლაფსირდება.
ეს კოლაფსირებული ბირთვი გახლავთ ნეიტრონული ვარსკვლავი — ობიექტი, რომელსაც მზეზე 1,1 – 2,3 ჯერ მასა აქვს და მთელი ეს მასა თავს იყრის სულ რაღაც 20 კმ სიგანის მქონე სფეროში. მასში თავმოყრილი მატერია ძლიერ უცნაურად იქცევა.
ამ ქცევის კლასიფიცირებისთვის სხვადასხვა სახელები გამოიყენება. მაგნეტარი ეწოდება ნეიტრონულ ვარსკვლავს, რომელსაც წარმოუდგენლად მძლავრი მაგნიტური ველი აქვს. პულსარი კი არის ნეიტრონული ვარსკვლავი, რომელიც წარმოუდგენლად სწრაფად ბრუნავს და პოლუსებიდან რადიოტალღებს ტყორცნის ისე, რომ ისინი კოსმოსური შუქურას „პულსებივით“ მოჩანს კოსმოსში.
4U 1820-30-ის არსებობის შესახებ სულ მცირე 1980-იანი წლებიდან ვიცით. ის ორმაგი ვარსკვლავური სისტემაა მშვილდოსნის თანავარსკვლავედის მიმართულებით; სისტემაში შედის ნეიტრონული ვარსკვლავი და თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი ძლიერ მჭიდრო ორბიტაზე — ერთმანეთის გარშემოვლისთვის მათ სულ რაღაც 11,4 წუთი სჭირდებათ.
ორი ვარსკვლავის ასეთი ძლიერი სიახლოვის გამო, ნეიტრონული ვარსკვლავი მის კომპანიონს თანდათან ჭამს — აცლის მატერიას, რომელიც შემდეგ ნეიტრონული ვარსკვლავის ზედაპირზე აკუმულირდება.
მატერიის ეს აკუმულაცია თანდათან უფრო მკვრივი და ცხელი ხდება იქამდე, ვიდრე ვარსკვლავი მას თერმობირთვული აფეთქების შედეგად არ მოიშორებს.
სწორედ ამ აფეთქებათა შესწავლას ცდილობდნენ ჯაისავალი და მისი კოლეგები, რისთვისაც გამოიყენეს საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე არსებული NASA-ს რენტგენული ინსტრუმენტი NICER-ი (Neutron Star Interior Composition Explorer).
„ამ აფეთქებების დროს, ნეიტრონული ვარსკვლავი მზეზე 100 000-ჯერ კაშკაშა გახდა და უზარმაზარი ოდენობის ენერგია გამოყო. ამრიგად, ჩვენ წინაშე იყო ძლიერ ექსტრემალური მოვლენები და მათი შესწავლით, ახალი ცნობები მივიღეთ ორმაგ ვარსკვლავურ სისტემათა სიცოცხლის ციკლისა და სამყაროში ელემენტთა წარმოქმნის შესახებ“, — ამბობს დანიის ტექნიკური უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსი ხერომე ჩენევესი.
2017-2022 წლებში ჯგუფმა 15 ასეთი თერმობირთვული აფეთქება ჩაიწერა. როდესაც მკვლევრები მონაცემებს აანალიზებდნენ, რაღაც უცნაურს მიაგნეს. ერთ-ერთ აფეთქებას უცნაური ხელწერა ჰქონდა — რყევა 716-ჰერციანი სიხშირით. აღმოჩნდა ის, რაც მკვლევრებს ეგონათ — ამოფრქვევასთან ერთად, ვარსკვლავი ბრუნავდა.
ეს კი იმას უნდა ნიშნავდეს, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავი 4U 1820-30 არის რენტგენული პულსარი, რომელიც წამში 716-ჯერ ბრუნავს და ამ ბრუნვას თერმობირთვული აფეთქებები უზრუნველყოფს. ვინაიდან წინა ასეთი ვარსკვლავი, სახელად PSR J1748-2446ad რადიოპულსარია, გამოდის, რომ 4U 1820-30 არის ჩვენთვის ცნობილი ყველაზე სწრაფად მბრუნავი ბირთვულ ენერგიაზე „მომუშავე“ პულსარი.
ამ აღმოჩენის საბოლოოდ დასადასტურებლად მეტი კვლევაა საჭირო. დადასტურების შემთხვევაში, მეცნიერებს ნეიტრონულ ვარსკვლავთა შესწავლის ახალი ხელსაწყო მიეცემათ.
კვლევა The Astrophysical Journal-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია alphagalileo.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
