Egy kutatócsoport új eredményei szerint az érdekes objektumok valószínűleg szoros kettős rendszerben fejlődő, nagy tömegű csillagok szupernóva-robbanása során alakultak ki.
A határértéknél lassabb periódus
A közepesen nagy tömegű csillagok (8-30 naptömeg) élete szupernóva-robbanással ér véget, amelynek során a csillag magjából egy neutroncsillag marad vissza. Azokat a neutroncsillagokat, amelyek gyorsan forognak és mágneses pólusaik mentén a rádiótartományban észlelhető sugárnyalábokat bocsátanak ki, pulzároknak nevezzük.
Mindeddig a tudományos közösség úgy gondolta, hogy a pulzárok forgási periódusa nem haladhatja meg a 12 másodpercet, ugyanis az ennél lassabb forgás esetén az elméletek szerint nem tud kialakulni a pólusok mentén kiáramló anyagnyaláb, és így nem bocsátanak ki sugárzást a rádiótartományban.
Ez az elmélet mostanáig helytállónak tűnt, azonban nemrég az említett határértéknél jóval lassabb pulzárokat is felfedeztek a csillagászok: némelyek forgási periódusa néhány tucat másodperc volt, míg másoké akár pár perces, avagy pár órás. Felvetődik tehát a kérdés: vajon milyen csillag képes ilyesmit produkálni?
Eredettörténet
Az új tanulmány szerzői szerint ezek az objektumok ugyancsak pulzárok, tehát forgó neutroncsillagok, viszont a szokásosnál lassabban forognak, és anyagnyalábjaikat a forgás helyett inkább a mágneses tér táplálja.
Az ultralassú pulzárok eredettörténete a cikk alapján egy szoros kettős rendszerben kezdődik, amelynek egyik tagja egy kezdetben nagy tömegű csillag. Ez a csillag a fejlődése során átadja külső rétegeit társcsillagának, majd magösszeomlásos szupernóvaként felrobbanva egy gyorsan forgó neutroncsillagot hagy maga után. Ahogy a robbanás lökéshulláma összeütközik a társcsillaggal, az felfűtődik és sugara 5-100-szorosára növekedik.
Eközben a robbanás hevesen kilöki a rendszerből az újszülött neutroncsillagot, ezzel nagy valószínűséggel szétszakítva a kettős rendszert. A neutroncsillag új pályára kerül, amelyen mozogva találkozik a társcsillag körüli anyaggal, és egy anyaggyűjtő korongon keresztül lakmározni kezd belőle.
A lelassulás
A kutatócsoport tagjai különféle szimulációkkal vizsgálták az említett eredetű neutroncsillag történetének végkimenetelét: hidrodinamikai modelleket készítettek a társcsillag hőmérsékletének a szupernóva-robbanás során keletkezett lökéshullám által történő felmelegedésére, numerikus modelleket alkottak a neutroncsillag körül kialakuló korong tulajdonságainak mintavételezésére és analitikus modelleket írtak a korong és a neutroncsillag közötti kölcsönhatás leírására.
A szimulációk alapján az olyan csillagrendszerekben, amelyeknek tagjai 6,4, illetve 4,0 naptömegűek, egymástól vett távolságuk pedig a Nap sugarának 20-szorosa, az esetek 8-10%-ában alakul ki a neutroncsillag körül akkréciós korong. A neutroncsillag tömege, sugara, forgási sebessége és mágneses ereje határozza meg, hogy a csillag és a korong kölcsönhatásba lép-e egymással. Ha nem történik kölcsönhatás, a neutroncsillag a későbbiekben is gyorsan forog, ezzel egy eddig ismert típusú pulzárt létrehozva. Ha azonban a korong és a neutroncsillag kölcsönhatásba lép egymással, a neutroncsillag mágneses terétől függő mértékben kb. 1 millió év alatt lelassul a neutroncsillag forgása. Közepesen erős mágneses tér esetén a forgási periódus kb. 100 másodpercesre csökken, míg erős mágneses térnél a periódus akár egy napnyira is meghosszabbodhat.
A kutatás alapján tehát az ultrahosszú periódusú pulzárok szoros kettős csillagrendszerekből eredeztethetőek és a Tejútrendszerben a becslések alapján 10-1000 lehet belőlük. További mérésekkel, illetve szimulációkkal még többet megtudhatunk a rejtélyes objektumokról a jövőben.
A cikk forrása: https://aasnova.org/2026/01/16/possible-origin-story-for-ultra-long-period-pulsars/
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet