Astronomit ovat havainneet ensimmäistä kertaa ikinä neutronitähden ympäristön emittoivan infrapuna-alueen säteilyä. Hubble-avaruusteleskoopilla tehty havainto viittaa siihen, että neutronitähdillä on aiemmin havaitsemattomia ominaisuuksia.

Tutkijoilla on infrapunasäteilylle kaksi mahdollista selitystä. Joko tähti vetää sen synnyttäneessä supernovaräjähdyksessä levinnyttä pölyä takaisin itseensä tai säteily johtuu tähden magneettikentän kiihdyttämien hiukkasten vaikutuksesta.

”havaitsimme RX J0806.4-4123 -nimisen neutronitähden ympärillä suuren infrapunaemissioalueen, joka on laajuudeltaan noin 200 astronomista yksikköä tai 29 miljardia kilometriä”, Pennsylvanian osavaltionyliopiston apulaisprofessori Bettina Posselt kertoo.

”Kyseinen tähti kuuluu röntgensäteitä emittoivien pulsarien muodostamaan ”The Magnificent seven” -nimellä tunnettuun ryhmään. Ryhmän tähdet ovat kuumempia kuin niiden pitäisi tähtien iän ja jäljellä olevan energian perusteella olla.”

Taiteilijan näkemys neutronitähden ympärillä pyörivästä, infrapunasäteilyä emittoivasta pölykiekosta.

Neutronitähdet ovat siis supernovana räjähtäneiden tähtien jäänteitä. Tutkijoiden mukaan yksi mahdollinen selitys infrapunasäteilylle on, että tähdestä aikanaan ulos päin räjähtänyt aine on kerääntynyt takaisin neutronitähden ympärille.

”Kaasun ja neutronitähden välinen vuorovaikutus on voinut lämmittää neutronitähteä ja hidastaa sen pyörimisnopeutta. Jos voimme vahvistaa, että kyseessä on supernovan materiakiekko, havainto muuttaisi ymmärrystämme neutronitähtien evoluutiosta”, Posselt jatkaa.

Toinen vaihtoehto on, että infrapunasäteily kantautuu pulsarituulen synnyttämästä tähtisumusta (engl. pulsar wind nebula).

”Pulsarituuli-tähtisumu syntyy, kun nopeasti pyörivän neutronitähden (eli pulsarin) voimakas magneettikenttä kiihdyttää supernovajäänteen hiukkasia.”

”Kun neutronitähti vaeltaa tähtienvälisessä aineessa ääntä suuremmalla nopeudella, voi aineen ja pulsarituulen välille muodostua paineaalto. Tällöin hiukkaset alkaisivat säteillä havaitsemaamme infrapunasäteilyä.”

Jos infrapunasäteily syntyy pulsarituulen muodostamassa nebulassa, olisi kyseessä ensimmäinen havainto tällaisesta tapahtumasta. Tyypillisesti neutronitähteä ympäröivä sumu emittoi korkeaenergisempää säteilyä, kuten röntgensäteilyä.

Sitä, kumpi esitetyistä vaihtoehdoista osoittautuu oikeaksi voidaan joutua odottamaan siihen asti, että Nasa laukaisee uuden James Webb -avaruusteleskooppinsa.

Tutkimus on julkaistu The Astrophysical Journal -tiedejulkaisussa. Lisää aiheesta Nasan tiedotteessa.