Chế độ xem toàn trường tia X của cụm sao hình cầu 47 Tucanae. Tín dụng hình ảnh: NASA / CXC / Tây Bắc U./C.Heinke et al. Nhấn vào đây để phóng to
Các quan sát mới của Chandra cung cấp thông tin tốt nhất về lý do tại sao các sao neutron như vậy, được gọi là các xung milli giây, quay rất nhanh. Chìa khóa, như trong bất động sản, là vị trí, địa điểm, địa điểm - trong trường hợp này là giới hạn đông đúc của cụm sao hình cầu 47 Tucanae, nơi các ngôi sao cách nhau chưa đến một phần mười năm ánh sáng. Gần hai chục mili giây được đặt ở đó. Mẫu lớn này là một vận may cho các nhà thiên văn học đang tìm cách kiểm tra các lý thuyết về nguồn gốc của các xung milli giây, và làm tăng khả năng họ sẽ tìm thấy một vật thể chuyển tiếp quan trọng như 47 Túc W.
47 Túc W nổi bật giữa đám đông vì nó tạo ra tia X năng lượng cao hơn các tia khác. Sự bất thường này chỉ ra một nguồn gốc khác của tia X, cụ thể là sóng xung kích do sự va chạm giữa vật chất chảy từ một ngôi sao đồng hành và các hạt chạy ra khỏi xung với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng. Các biến thể thường xuyên trong ánh sáng quang học và tia X tương ứng với chu kỳ quỹ đạo của các ngôi sao hỗ trợ cho việc giải thích này.
Một nhóm các nhà thiên văn học từ Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian ở Cambridge, MA đã chỉ ra rằng chữ ký tia X và độ biến thiên của ánh sáng từ 47 Túc W gần giống với những gì được quan sát từ nguồn nhị phân tia X được gọi là J1808. Họ đề nghị rằng những điểm tương đồng giữa một xung milli giây đã biết và nhị phân tia X đã biết cung cấp liên kết tìm kiếm lâu dài giữa các loại đối tượng này.
Về lý thuyết, bước đầu tiên để tạo ra một pulsar mili giây là sự hình thành của một ngôi sao neutron khi một ngôi sao khổng lồ đi siêu tân tinh. Nếu ngôi sao neutron nằm trong cụm sao cầu, nó sẽ thực hiện một điệu nhảy thất thường xung quanh trung tâm của cụm sao, chọn một ngôi sao đồng hành mà sau này nó có thể đổi lấy một ngôi sao khác.
Như trên một sàn nhảy đông đúc, sự tắc nghẽn trong cụm sao hình cầu có thể khiến ngôi sao neutron di chuyển gần hơn với bạn đồng hành của nó hoặc hoán đổi các đối tác để tạo thành một cặp thậm chí chặt chẽ hơn. Khi sự ghép đôi trở nên đủ gần, ngôi sao neutron bắt đầu kéo vật chất ra khỏi đối tác của nó. Khi vật chất rơi vào ngôi sao neutron, nó phát ra tia X. Một hệ thống nhị phân tia X đã được hình thành và ngôi sao neutron đã thực hiện bước thứ hai quan trọng hướng tới việc trở thành một xung milli giây.
Vật chất rơi xuống ngôi sao neutron từ từ xoay tròn nó, giống như cách một băng chuyền trẻ con có thể được quay lên bằng cách đẩy nó mỗi khi nó xuất hiện. Sau 10 đến 100 triệu năm đẩy, ngôi sao neutron đang quay một lần trong vài mili giây. Cuối cùng, do sự quay nhanh của ngôi sao neutron, hoặc sự tiến hóa của người bạn đồng hành, sự bất ổn của vật chất dừng lại, sự phát xạ tia X giảm xuống và ngôi sao neutron nổi lên như một xung milli giây phát ra từ radio.
Có khả năng ngôi sao đồng hành trong 47 Túc W - một ngôi sao bình thường có khối lượng lớn hơn khoảng một phần tám so với Mặt trời - là một đối tác mới, chứ không phải là người bạn đồng hành tạo ra xung. Đối tác mới, có được gần đây trong một cuộc trao đổi đã loại bỏ người bạn đồng hành trước đó, đang cố gắng đổ vào pulsar đã quay tròn, tạo ra sóng xung kích quan sát được. Ngược lại, nhị phân tia X J1808 không nằm trong cụm sao cầu và rất có khả năng thực hiện với người bạn đồng hành ban đầu của nó, đã bị cạn kiệt với kích thước sao lùn nâu với khối lượng nhỏ hơn 5% so với Mặt trời.
Hầu hết các nhà thiên văn học chấp nhận kịch bản spin-up nhị phân để tạo ra các xung milli giây vì họ đã quan sát thấy các sao neutron tăng tốc trong các hệ nhị phân tia X và hầu như tất cả các xung milli giây vô tuyến đều được quan sát thấy trong các hệ nhị phân. Cho đến bây giờ, bằng chứng dứt khoát vẫn còn thiếu, bởi vì rất ít thông tin về các đối tượng chuyển tiếp giữa bước thứ hai và bước cuối cùng.
Đó là lý do tại sao 47 Túc W nóng. Nó liên kết một xung milli giây với nhiều tính chất của nhị phân tia X, đến J1808, một nhị phân tia X hoạt động theo nhiều cách như một xung milli giây, do đó cung cấp một chuỗi bằng chứng mạnh mẽ để hỗ trợ lý thuyết.
Nguồn gốc: Đài quan sát tia X Chandra </ a
