Röntgensäteilyä lähettävä voimakas kosminen majakka sai selityksen

Kaukaisessa galaksissa sykkii erittäin kirkas röntgenlähde, jonka alkuperä on askarruttanut fyysikkoja. Nyt ryhmä japanilaisia tutkijoita on ajanut supertietokoneella simulaatioita mysteerin aukaisemiseksi. Niiden perusteella kyseessä on pulsari, jonka kirkkaus ylittää teoreettisen rajan.

Vuonna 2014 havaittu M82 X-2 -niminen kohde loistaa niin voimakkaasti, että vallitsevan käsityksen mukaan vain musta aukko voi tuottaa sellaisia energioita. Ongelmana kuitenkin on, ettei mustien aukkojen pitäisi sykkiä.

Tämän puolesta selitykseksi sopisivat paremmin pulsarit, jotka ovat säteilypulsseja lähettäviä neutronitähtiä, mutta niiden energia on teorioiden mukaan liian vähäinen tälle ultrakirkkaalle röntgensäteilijälle.

Ratkaistakseen arvoituksen Tomohisa Kawashima Japanin kansallisesta tähtitieteellisestä observatoriosta ja hänen kollegansa tekivät simulaatiota, joilla he yrittivät kiertää pulsarien kirkkausrajoituksen.

Pulsarin magneettisilta navoilta lähtevän suihkun kirkkautta rajoittaa pulsariin saapuvan kuumenevan kaasun säteilypaine, joka hidastaa uuden kaasun sisääntuloa. Kirkkauden ylärajana toimii niin sanottu Eddingtonin raja, jossa säteilypaine ja painovoima ovat yhtä suuria.

Kawashima ryhmineen onnistui osoittamaan simulaatiolla, ettei pulsarista lähtevä säteily välttämättä vastusta tulevaa kaasua yhtenäisenä rintamana. Fotonit voivat ohjautua säteilysuihkupylvään sivuille, jolloin kaasu pääsee keskeltä vapaammin sisään. Näin Eddingtonin rajan määräämä "liikenneruuhka" poistuu ja pulsari voi loistaa kirkkaammin.

Aiheesta lisää NAOJ (englanniksi)