Tim astronoma je posmatrao sistem J2322-2650 u kome Jupiterolik pratilac kruži oko neutronske "zombie" zvezde. JWST je detektovao atmosferu dominantno od helijuma sa izuzetno visokim tragovima ugljenika — neobičnu kompoziciju koja nema analogiju među poznatim gasovitim džinovima. Objekat je plimski zaključan, izdužen i stalno bombardovan gama-zracima; moguće poreklo ostaje nejasno i zahteva dalja posmatranja.
JWST Otkrio Neobičan „Jupiter“ Od Ugljenika U Orbiti „Zombie“ Pulsara J2322-2650
An artist's conception of the pulsar's companion. Photo: NASA/JWST/ESA/CSA/Ralf Crawford (STScI)
Uprkos neobičnom imenu, sistem J2322-2650 privukao je pažnju astronoma: oko energične neutronske — popularno nazvane „zombie“ — zvezde kruži objekt veličine Jupitera čija atmosfera izgleda potpuno neobično. Posmatranja Kosmičkog teleskopa James Webb (JWST) otkrila su atmosferu bogatu helijumom i spektrom koji ukazuje na izuzetno visok sadržaj ugljenika, kao i snažne vetrove i ekstremne temperaturne razlike između njegove bliske i daleke strane.
Šta su pulsari i kako je otkriven pratilac?
Neutronske zvezde nastaju kolapsom masivnih zvezda nakon supernove. One često emituju snažne impulse u radio-pojasu i visokofrekventno zračenje — gamma i X-zrake. Pulsari koji emituju radio-impulse mogu da otkriju pratioce zahvaljujući sitnim promenama u vremenu prijema tih pulsa. Upravo su takve varijacije naveli tim da usmeri JWST ka J2322-2650 i tako detektuje slab, Jupiterolik pratilac koji bi prošao nezapaženo u standardnim egzoplanetskim pretragama.
A composite optical and X-ray image of the original black widow pulsar. The extended pink blob shows the shocked gas around the pulsar. Photo: By X-ray: NASA/CXC/ASTRON/B.Stappers et al.; Optical: AAO/J.Bland-Hawthorn & H.Jones
Neobična atmosfera
Umesto uobičajenih atmosfera gasovitih džinova, koje dominiraju vodonik i helijum, spektroskopski podaci pokazuju atmosferu u kojoj je helijum dominantan, ali sa neobično visokim tragovima ugljenika. Analize spektra ukazuju na prisustvo molekularnih oblika ugljenika u većoj meri nego što se očekuje kod poznatih jovijalnih objekata — što nema direktnog zemaljskog ekvivalenta, jer i najtamnija čađ obično sadrži kiseonik i vodonik.
Koautor Peter Gao: „Sećam se da smo po prijemu podataka kolektivno rekli: ‘Šta je, pobogu, ovo?’“
Geometrija i okruženje
Objekat je plimski zaključan (uvek istom stranom okrenut pulsaru) i izdužen zbog razlike u gravitacionom privlačenju bliske i daleke strane — zbog čega ga autori opisuju kao „limunolik” ili fudbalski oblik. Njegova bliska strana je konstantno izložena bombardovanju gama-zracima i snažnom vetru pulsara, dok daleka strana ostaje u večnom mraku. Ovakvo ekstremno okruženje utiče na raspodelu temperature, dinamiku atmosfere i hemijske procese.
Moguća porekla i aktuelne nepoznanice
Standardni modeli formiranja — gde je pratilac braon patuljak ili ostatak zvezde čija je atmosfera delimično iznesena usled „black widow” ("crne udovice") pulsara — ne objašnjavaju lako ovako visok odnos ugljenika i nedostatak očekivanog kiseonika. Autori razmatraju egzotičnije scenarije, kao što je spajanje helijumskog i ugljenik-kiseoničnog belog patuljka, ali ni ti modeli ne daju potpuno zadovoljavajuće objašnjenje. Ostaje otvoreno pitanje kako je nastala hemijska kompozicija atmosfere i kako se sistem razvijao do danas.
Šta dalje?
Potrebna su dodatna posmatranja i detaljnije modelovanje atmosferske hemije u ekstremnim uslovima kako bi se razjasnili priroda i poreklo ovog pratioca. JWST je otvorio novu mogućnost za proučavanje neobičnih objekata u blizini pulsara, a J2322-2650 predstavlja važan test za teorije o evoluciji binarnih sistema nakon supernove.
Slika (ilustracija): umetnička rekonstrukcija sistema, gde limunolik objekat kruži oko pulsara. Slika: NASA/JWST/ESA/CSA/Ralf Crawford (STScI)
Pomozite nam da budemo bolji.
