"Black Widow" Star verbraucht kosmischen Begleiter (Video)

Ein sogenannten "Black Widow" Stern mit einem eng umkreisenden stellaren Partner im Akt des Verzehrs von seiner Begleiter durch ein NASA-Weltraumteleskop gefangen worden, sagen die Wissenschaftler.

Der schnell drehenden Pulsar, bekannt als PSRJ1311-3430 (kurz J1311), gehört eine einzigartige Klasse von Pulsaren benannt nach gefährlichen Redback und schwarze Witwe Spinnen, die ihre kosmische Kameraden zu verschlingen. In der Zeit soll der Pulsar vollständig seine kleinere Begleitstern, ein himmlisches Partner aufnehmen, die seine charakteristische schnelle Runde verursacht haben könnten. Sie können eine video-Animation der Pulsar tödliche Umarmung hier sehen.

"Das wesentliche Merkmal der Black Widow und Redback Binärdateien sind, daß sie einen normalen aber sehr massearmen Stern in unmittelbarer Nähe zu einer Millisekunde Pulsar hat verheerende Folgen für den Stern," sagte Roger Romani, Mitglied des Kavli Institute for Teilchen-Astrophysik und Kosmologie in Kalifornien, in einer Erklärung. [Star Quiz: Testen Sie Ihre stellaren Smarts]

Einen schnell drehenden Gamma Ray-emitter

Wenn ein massereicher Stern in einer Supernova explodiert, kann übrig gebliebenen Kern als ein Neutronenstern, einer unglaublich dichten Körper überleben, die die Masse der Sonne zu einer Stadt mittlere Kugel packen können. Neutronensterne, die ein paar tausend Mal pro Minute drehen, pauschal einen Strahl von Radio, sichtbares Licht, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen wie ein Leuchtturm als Pulsare bekannt sind. Astronomen können den Stream der Emission erkennen, wenn es in einem kurzen Impuls in Richtung Erde zeigt.

Aber einige Pulsare mit einer blendend Geschwindigkeiten rotieren, drehen auf ihrer Achse mindestens einmal alle zehn Millisekunden oder ein paar tausend Mal pro Minute. Millisekundenpulsare genannt, haben mehr als die Hälfte dieser schnell drehenden Sterne Gefährten, während ihre langsameren Vettern sind in der Regel isoliert erscheinen. Die hohe Begleiter Preise zufolge an Wissenschaftler Interaktionen mit einem zweiten Stern den Spin eines normalen Pulsars beschleunigen können.

Im Jahr 2012, Romani war Teil eines Teams, das NASA verwendet das Fermi Gamma-Ray Space Telescope J1311 charakterisieren verwenden nur seiner Gamma-Ray Emission. Während Fermi Gamma-Ray Quellen häufig identifiziert, wurden Radioteleskop Follow-ups die Hauptquelle für die Erkennung von der schnellen Pulsation, die die Quelle, als eine Millisekunde Pulsar angibt, obwohl langsamer Pulsare häufig erkennbar durch das Teleskop sind.

Die Gamma-Ray-Erkennung ist Schlüssel, weil viele der ruhigeren Pulsare ruhig im Frequenzspektrum sind, wo sind die Millisekundenpulsare häufig identifiziert, potenziell ermöglicht zahlreiche Radio-ruhig Millisekundenpulsaren unbemerkt vorbei.

Zunächst imaging-System im sichtbaren Licht, bemerkte Romani, dass der schwache Begleitstern Farben von intensiven Blau, dunkelrot, geändert zeigt einen Wechsel von heiß zu kalt jede halbe Stunde. Seine Feststellung vorgeschlagen, dass der Stern dramatisch, durch ein kompaktes Objekt wie einen Pulsar geheizt wurde, führte ihn darauf hin, dass das System eine neue schwarze Witwe war.

"Dies war das erste Mal ein Millisekunde Pulsar jemals allein durch gepulste Gammastrahlen nachgewiesen wurde", sagte Holger Pletsch am Albert-Einstein-Institut in Deutschland in derselben Anweisung. Pletsch durch vier Jahre Fermi Large Area Telescope (LAT) Daten mit den internationalen Bemühungen zur Jagd auf Millisekundenpulsaren gekämmt. Orbital Angaben Romanis Arbeit dazu beigetragen, die Suche so dass Pletsch, J1311s schwarze Witwe Status zu bestätigen.

Eine gefährlicheren Paarungen

J1311 spinnt 390 mal pro Sekunde, etwa eine Million mal zwischen jeder Entdeckung gemacht von Fermi drehen. Ein Begleitstern, bei einem Gewicht von 12 bis 17 Mal die Masse des Planeten Jupiter, umkreist den dichten Neutronenstern, der zweimal die Masse der Sonne ist. Die Sterne umkreisen einmal alle 93 Minuten in ein Aufbau, der engsten seiner Art je gesehen.

Als J1311 seinen Strahl hinter seinem Partner fegt, erwärmt sie die Seite des Sterns mit Blick auf den Pulsar auf mehr als 21.000 Grad Fahrenheit (12.000 Grad Celsius), mehr als doppelt so heiß wie die Sonnenoberfläche. Die gegenüberliegende Seite des Sterns erreicht weit niedrigere Temperaturen von 5.000 F (2.700 C). Fackeln aus dem Companion offenbart mit zusätzlichen Beobachtungen angegeben Variablen Heizung, die Wissenschaftlern erlaubt, um die Massen der beiden einzugrenzen.

Als die Gefährten in solchen Systemen abfangen Energie aus der Pulsar wirken sie als Schminkspiegel, den Strahl im Detail offenbart. Aber diese Paarungen sind für die schwarze Witwe Spinne und seinem Vetter, dem australischen Redback aus einem Grund, mit schwarze Witwe Systeme mit kleineren, weniger massereiche Sterne als Redbacks benannt. Genau wie die beiden tödlichen Spinnen ihre Partner nach der Paarung verbrauchen, finden nicht der Begleitstern ein glückliches Ende. Da der Pulsar in Richtung der Begleitstern blinkt, Streifen es entfernt die äußeren Schichten des Partners, letztendlich zu zerstören.

"Die hochenergetischen Emission und Wind aus der Pulsar im Grunde heizt und Schläge aus der normalen Stern Material und im Laufe der Millionen bis Milliarden von Jahren, kann die gesamte Star nagen", sagte Alice Harding, Astrophysiker am NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

"Diese Systeme können ihre Begleiter Stars vollständig verbrauchen, und so wir einsame Millisekunde Pulsar Form denken."

Mehr als 300 Millisekundenpulsare haben katalogisiert. Davon wurden 18 Schwarze Witwen und neun Redbacks in der Milchstraße, mit zusätzlichen Paaren befindet sich in der dichten Kugelsternhaufen umkreist die Galaxie gefunden. Fast alle diese tödliche Paarungen wurden von Fermi nachgewiesen.

Obwohl J1311 zuerst durch Gamma-Strahlen nicht durch Radio erkannt wurde, gibt es das gelegentliche Funksignal ab. Ein Team unter der Leitung von Paul Ray am Naval Research Laboratory in Washington verwendet das Green-Bank-Teleskop in West Virginia und anderen Radioteleskopen weiter studieren das System. Sie fanden heraus, dass das System in kurze, unregelmäßige Momenten Radio Impulse aussendet.

"Der Pulsar Heizung Abtrag ist sein Gegenstück, buchstäblich weht es entfernt, so dass ionisiertes Gas das System füllt", sagte Ray. "Dies zerstreut oder absorbiert die Radiostrahlung die meiste Zeit."

Höhere Energie Gammastrahlen durchlaufen das Gas leichter, so dass Fermi detaillierte Bemerkungen zu machen und möglicherweise andere Begleiter verbrauchenden Millisekundenpulsaren registrieren.

Romani, Pletsch und Rays Papiere wurden bzw. im Astrophysical Journal Letters, die Zeitschrift Science und das Astrophysical Journal, veröffentlicht.

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