Astrofizycy z obserwatorium H.E.S.S. w Namibii, w którego prace zaangażowani są badacze z Uniwersytetu Warszawskiego, odkryli promieniowanie gamma o najwyższej jak dotąd energii, pochodzące z pulsara Vela. Koordynatorem projektu na UW jest prof. Tomasz Bulik z Obserwatorium Astronomicznego. Wyniki międzynarodowego zespołu naukowców zostały opublikowane w czasopiśmie „Nature Astronomy”.
– Pulsary to pozostałości po gwiazdach, które spektakularnie eksplodowały jako supernowe. Wybuchy pozostawiają po sobie małą, martwą gwiazdę o średnicy zaledwie około 20 kilometrów, która obraca się bardzo szybko i posiada ogromne pole magnetyczne – mówi prof. Tomasz Bulik z Obserwatorium Astronomicznego UW.
Wraz z międzynarodowym zespołem naukowców pracującym w obserwatorium H.E.S.S. w Namibii odkrył on pochodzące z pulsara promieniowanie gamma sięgające najwyższej energii, wynoszącej dwadzieścia teraelektronowoltów – mniej więcej dziesięć bilionów razy więcej energii od światła widzialnego. Jak wskazują badacze, to obserwacja trudna do pogodzenia z teorią produkcji takiego promieniowania gamma.
Rezultaty prac astrofizyków zostały opublikowane w artykule Discovery of a Radiation Component from the Vela Pulsar Reaching 20 Teraelectronvolts na łamach „Nature Astronomy”.
Kosmiczne latarnie morskie
– Pulsary emitują obracające się wiązki promieniowania elektromagnetycznego. Można je porównać do kosmicznych latarni morskich. Jeśli ich wiązka przesuwa się przez nasz układ słoneczny, obserwowane są błyski promieniowania w regularnych odstępach czasu. Tych błysków, nazywanych także pulsami promieniowania, można szukać w różnych zakresach energetycznych widma elektromagnetycznego – tłumaczy prof. Bulik.
Badacze uważają, że źródłem tego promieniowania są szybkie elektrony, które podróżują z powierzchni pulsara aż do samego końca jego magnetosfery, składajacej się z plazmy i pól elektromagnetycznych otaczających gwiazdę i razem z nią się obracających.
Pulsar Vela, który znajduje się na południowym niebie w konstelacji Żagla, jest najjaśniejszym pulsarem w paśmie radiowym widma elektromagnetycznego i najjaśniejszym stałym źródłem kosmicznego promieniowania gamma w zakresie gigaelektronowoltów (GeV). Obraca się około jedenastu razy na sekundę. Powyżej kilku GeV jego promieniowanie nagle się kończy. Naukowcy przypuszczają, że elektrony docierają do końca magnetosfery pulsara i uciekają z niej.
Dzięki obserwacjom z użyciem H.E.S.S. odkryto teraz nowy składnik promieniowania o jeszcze wyższych energiach, wynoszących nawet kilkadziesiąt teraelektronowoltów (TeV).
Ten bardzo wysokoenergetyczny składnik pojawia się w tych samych odstępach fazowych co obserwowany w zakresie GeV. Aby osiągnąć te energie, elektrony muszą podróżować nawet dalej niż magnetosfera, jednakże związek emisji z ruchem obrotowym jest taki sam jak dla emisji z rejonów blisko pulsara.
Pulsar Vela, oprócz innych swoich wyjątkowych własności, jest pulsarem o najwyższej odkrytej do tej pory energii promieniowania gamma.
