Neutronovou hvězdu jménem IGR J18245-2452 objevili astronomové hned dvakrát. Poprvé v roce 2005 jako rádiový pulsar, podruhé o osm let později jako pulsar rentgenový. Jak je to možné?
Detailní popis pozoruhodného hvězdného systému vyšel tento týden v časopise Nature. Je pod ním podepsáno celkem třiadvacet vědců. Jako korespondující autor je uveden G. F. Wong z univerzity v Západním Sydney. Neutronová hvězda je pozůstatek běžné hvězdy, které došlo jaderné palivo a vybuchla jako supernova. Většinu hmoty během exploze odmrštila. Ta, která ji zbyla, se vlivem vlastní gravitace smršťuje, dokud se jí naprostá většina nepřemění na neutrony. Smršťování se zastaví, až když gravitaci vyrovná tlak degenerovaného neutronového plynu.
Chování elementárních částic se řídí zákony kvantové mechaniky. Jedním z nich je takzvaný Pauliho vylučovací princip, podle nějž dva neutrony nemohou být současně ve stejném stavu. V neutronových hvězdách se projevuje jako tlak. Brání jejich gravitačnímu hroucení.
Tam a zpět
Některé neutronové hvězdy obíhají jiné hvězdy, které ještě palivo nevyčerpaly a chovají se dosud slušně. Jejich zhroucené společnice jim kradou hmotu. Padá k neutronovým hvězdám po spirále. Během pádu se zahřívá a vysílá rentgenové záření. Takový stav se může udržovat miliony let, dokud se zásoby plazmatu aktivní hvězdy nevyčerpají. Pak se systém přemění v milisekundový pulsar. Neutronová hvězda začne rotovat víc než tisíckrát za sekundu a přitom vyzařovat elektromagnetické záření, tentokrát místo rentgenového rádiové.
Energii k záření bere ze svého supersilného magnetického pole. Podivný systém IGR J18245-2452 ale dělá střídavě obojí. Je asi osmnáct tisíc světelných let od Země poblíž kulové hvězdokupy Messier 28 v souhvězdí střelce. Z rentgenového na radiový pulsar se mění v řádu měsíců. Plazma asi k neutronové hvězdě nepadá rovnoměrně, jako v jiných už pozorovaných systémech, nýbrž v krátkých skocích.
"To, co vidíme, je vesmírný ekvivalent Doktora Jekylla a pana Hyda se schopností přeměnit se z jedné formy do svého prudšího protějšku překvapivou rychlostí," prohlásil jeden ze spoluautorů práce Scott Ransom. Působí v Národní radioastronomické observatoři v Charlottesville ve Virginii.
Kosmická hra
"Ačkoliv jsme věděli, že rentgenové dvojhvězdy - z nichž některé jsou pozorovány jako rentgenové pulsary - se mohou během milionů let vyvinout v rychle rotující rádiové pulsary, byli jsme překvapeni, když jsme našli jednu, která se tak rychle mění z jednoho na druhé," dodal astronom. Podivný úkaz nejspíš způsobuje složité vzájemné ovlivňování neutronové hvězdy a její dosud aktivní společnice.
Nově objevený systém dokazuje, že představy astronomů o vzájemné vývojové souvislosti rentgenových a rádiových pulsarů nebyly úplně nesprávné. Přeskakování mezi oběma stavy v řádu měsíců nebo dokonce dní je už jen bonus.
Bude zajímavé sledovat, jestli je systém IGR J18245-2452 opravdu jediný svého druhu v pozorovatelném vesmíru, nebo se astronomům časem podaří najít další podobné. Když už teď ví jak na to, mohlo by to být lehčí.
