Mednarodna skupina, ki vključuje astronome iz Univerze v Manchestru, je odkrila pulzar, ki brez opozorila dramatično spremeni način, kako seva svetlobo. S pomočjo satelitskega rentgenskega teleskopa in zemeljskih radijskih teleskopov so ugotovili, da pulzar na približno pol ure spreminja izsev med dvema režimoma: nekaj časa sije pretežno v rentgenski svetlobi, nakar sledi natančen vzorec radijskih pulzov.
Vodja raziskave je bil profesor Wim Hermsen iz Nizozemskega inštituta za vesoljske raziskave in Univerze v Amsterdamu; o rezultatih bodo poročali v reviji Science 25. januarja.
Raziskovalci iz centra Jodrell Bank in drugih inštitutov iz celega sveta so uporabili hkratno opazovanje z rentgenskim satelitskim teleskopom XMM-Newton in dvema radijskima teleskopoma: LOw Frequency ARray (LOFAR) na Nizozemskem in Giant Meter Wave Telescope (GMRT) v Indiji in tako odkrili to edinstveno lastnost pulzarja.
Pulzarji so male hitro vrteče se zvezde velikosti mesta - v premeru merijo okrog 20 km. Iz svojih magnetnih polov oddajajo snope sevanja v dveh nasprotnih smereh. Podobno kot pri svetilniku vidimo na Zemlji blisk vedno, ko se pulzar zavrti in enega od snopov usmeri proti nam. Nekateri pulzarji sevajo v celotnem elektromagnetnem spektru, vključno z rentgenskim in radijskim valovanjem. Kljub temu, da smo jih odkrili že pred 45 leti, je natančen mehanizem delovanja pulzarjev še vedno neznanka.
Znano je že, da nekateri pulzarji, ki sevajo v radijskih valovih, spreminjajo svoj izsev med dvema ali več stanji, pri čemer spremenijo vzorec in intenziteto radijskih pulzov. Sprememba med stanjema je nepričakovana in hipna. Iz opazovanj satelitskih teleskopov vemo tudi, da lahko peščico radijskih pulzarjev zaznamo tudi v rentgenski svetlobi. Vendar pa je bil rentgenski signal vedno tako šibek, da o njegovi spremenljivosti nismo vedeli ničesar.
Da bi ugotovili, ali lahko pulzar preklaplja tudi med stanji, v katerih seva rentgensko svetlobo, so znanstveniki preučevali pulzar PSR B0943+10, enega prvih, kar so jih odkrili. Ta seva radijske pulze, ki katerih vzorec se spremeni na vsakih nekaj ur, včasih pa že po nekaj sekundah.
Dr. Ben Stappers iz Manchesterske šole za Fiziko in Astronomijo pravi: "Lastnosti tega pulzarja je precej vznemirljive - obnaša se, kot bi imel dve osebnosti. Ker je PSR B0943+10 eden redkih pulzarjev, ki seva tudi radijske valove, je obstajala možnost, da bi s preučevanjem tega višje-energijskega sevanja dobili nov vpogled v naravo emisijskega procesa."
Ker je pulzar zelo šibek vir rentgenskega sevanja, so v ekipi uporabili trenutno najbolj občutljiv rentgenski teleskop, Esin XMM-Newton, ki se nahaja na satelitu v orbiti okrog Zemlje.Opazovanja so izvedli v šestih posameznih sklopih po približno šest ur. Da bi znali določiti natančen trenutek preskoka med dvema režimoma, so hkrati v opazovanje vključili dva izmed največjih radijskih teleskopov na svetu, LOFAR in GMRT.
Znanstveniki so ugotovili, da se izsev rentgenskih žarkov dejansko spremeni hkrati z spremembo v radijskih valovih, kot so pričakovali. Ko je bil radijski signal močen in urejen, je bil izsev v rentgenski svetlobi šibek, in ko se je to sevanje okrepilo, so radijski valovi oslabeli.
Wim Hermsen ugotovitve projekta komentira takole: "Na naše veliko presenečenje smo ugotovili, da ko radijski signal oslabi za polovico, se izsev v rentgenski svetlobi podvoji! Še več - intenzivni rentgenski signali imajo precej drugačne lastnosti od tistih, ki smo jih opazovali v fazi, ko prevladuje radijsko sevanje. Izgleda, da imajo termičen izvor in utripajo s periodo vrtenja nevtronske zvezde."
Dr. Stappres meni, da je to vznemirljivo odkritje: "Ugotovili smo tudi, da obstajajo pulzi tudi v rentgenskem valovanju, ki pa jih v času prevladujočih radijskih valov ne moremo zaznati. To je nasprotno od tega, kar smo pričakovali. Sam sem spremembe v pulzarju povezal s kameleonom. Tako kot žival se tudi zvezda spreminja v interakciji z okolico, kot je na primer sprememba temperature."
Geoff Wright iz Univerze Sussex dodaja: "Naši rezultati kažejo na to, da se za nekaj časa "vroča točka" pojavi blizu pulzarjevega magnetnega pola, kjer se izsevan snop vklopi in izkoli, hkrati s spremembo režima. Vendar pa razlog, zakaj bi pulzar doživljal tako dramatične in nepričakovane spremembe, ostaja neznan."
Naslednji korak bo, da bodo znanstveniki opazovali druge objekte, ki se obnašajo podobno, in raziskali sevanje v rentgenskem delu spektra. Kasneje letos je spet načrtovano hkratno opazovanje sekundnega pulzarja v rentgenskih in radijskih valovnih dolžinah. Pri teh opazovanjih bodo uporabili tudi teleskop Lovell na observatoriju Jodrell Bank.