Niisiis, kuidas võtta universumi ühe eksootilisema objekti temperatuuri? Neutronitäht (~ 1,35–2,1 päikesemassi, mille pikkus on vaid 24 km) on pärast suure tähe surma supernoova jäänuk. Ehkki need ei ole piisavalt massiivsed, muutuvad mustaks auguks, eritavad neutrontähed siiski ainet, tõmmates binaarsest partnerist gaasi, läbides sageli pikaajalist põlemist.
Õnneks saame röntgenikiirgust jälgida (kasutades selliseid seadmeid nagu Chandra), kuid neutronitähe temperatuuri või struktuuri ei saa teatada mitte leegist endast.
Eelmisel nädalal AAS-i konverentsil selgusid peaaegu püsiva röntgenkiirguse kiirgusallika (st neutronitäht, mis süttib pikka aega) MXB 1659-29 röntgenvaatluskampaania tulemuste kohta põnevaid teadmisi neutronitähtede füüsika, mis näitab, et kui neutronitähe koorik jahtub, selgub kooriku koostis ja nende eksootiliste supernoovade jäänuste temperatuuri saab mõõta…
Plahvatuse puhkemise ajal tekitavad neutronitähed röntgenikiirte. Neid röntgenikiirgusallikaid saab mõõta ja nende arengut jälgida. MXB 1659-29 puhul kasutas Ed Cackett (Michigani osariik) NASA Rossi röntgenikiirguse ajastuse uurija (RXTE) andmeid, et jälgida neutronitähe kooriku jahutamist pärast pikemaajalist röntgenikiirguse põlemist. MXB 1659-29 süttis 2,5 aastat, kuni see 2001. aasta septembris välja lülitati. Sellest ajast alates jälgiti perioodiliselt allikat, et mõõta röntgenkiirguse kiirguse eksponentsiaalset vähenemist.
Miks see on oluline? Pärast pikaajalist röntgenikiirgust kuumeneb neutronitähe koorik. Arvatakse, et neutronitähe tuum jääb siiski suhteliselt jahedaks. Kui neutronitäht lakkab lagunemast (kuna gaasi kogunedes, põletades leeki, see lülitub välja), kaob kooriku kütteallikas. Sellel "vaikse oleku" perioodil (ei põle) ilmneb jahutavast neutronitähe koorikust vähenev röntgenvoog tohutul hulgal teavet neutronitähe omaduste kohta.
Vaikuse ajal jälgivad astronoomid neutronitähe pinnalt kiirgavaid röntgenkiirgust (erinevalt helkuritest), seega saab neutronitähte otse mõõta. Cackett uuris oma ettekandes, kuidas seadme MXB 1659-29 röntgenvoog eksponentsiaalselt vähenes ja seejärel konstantse vooga tasandus. See tähendab, et koorik jahutas pärast põlemist kiiresti, saavutades lõpuks neutrontähe tuumaga termilise tasakaalu. Seetõttu saab selle meetodi abil tuletada neutrontähe tuuma temperatuuri.
Kui lisada andmed teisest neutronitähe röntgenkiirguse siirdeseadme KS 1731-260 andmetest, siis vaiksuse alguses täheldatud jahutuskiirused viitavad sellele, et nendel objektidel on korrektselt kooritud võred, millel on väga vähe lisandeid. Temperatuuri kiire langus (põlemisest kuni vaikse seisundini) kulus neutrontähesüdamikuga termilise tasakaalu saavutamiseks umbes 1,5 aastat. Edasine töö toimub nüüd Chandra andmete abil, nii et nende kiirelt keerlevate eksootiliste objektide kohta saaks rohkem teavet.
Ühtäkki muutusid neutronitähed minu jaoks eelmisel teisipäeval peetud 10-minutise vestluse käigus pisut vähem salapäraseks, ma armastan konverentse…
Seotud väljaanded:
- Chandra ja Swifti vaatlused kvaasipüsiva neutrontähtede siirdeajaga EXO 0748-676 vaikuses, Degenaar et al., 2008
- MUTIS MXB 1659-29 asuva NEUTRONI TÄHTI MÕÕTUMISKURVE, Rudy Wijnands, 2004
