Az Androméda (vagy M31) spirális galaxis a Tejútrendszer legközelebbi csillagváros-szomszédja, és sokban hasonlít saját galaxisunkra. Ősszel, az éjszakai égbolton, kedvező légköri viszonyok esetén akár szabad szemmel is megpillanthatjuk.
Az Androméda-galaxis kedvelt megfigyelési célpont, hiszen tanulmányozásával a saját galaxisunkra vonatkozó ismereteinket is bővíthetjük.
Az Androméda a Naptól közel 2,5 millió fényévre található,
tehát extragalaktikus távlatban valóban itt van a szomszédunkban.
Annak ellenére, hogy már régóta tanulmányozzák, csak most sikerült egy különösen extrém kozmikus objektumot, egy gyorsan forgó neutroncsillagot azonosítani az Androméda-galaxisban.
A nagyjából nyolc naptömeg feletti csillagok életük végén szupernóvává válnak. A gigantikus termonukleáris robbanás következtében levetik külső burkaikat, a csillag magja pedig a gravitációs kollapszus (összeomlás) miatt
egy extrém sűrű égitest, neutroncsillag formájában marad fenn.
(Az extra nagy tömegű csillagok esetében a szupernóva-robbanás után a mag sem marad vissza, hanem fekete lyuk keletkezik).
Ezekben a nagy tömegű csillagokban életük vége felé a fúziós energiatermelés egészen a vasig építi fel az elemeket. A vason túli reakciók azonban már jelentős energiafogyasztással járnak, mivel az egy nukleonra eső kötési energia a vasban a legnagyobb.
Az fúziós energia csökkenésével a csillag instabillá válik,
és nem képes tovább ellenállni a gravitációs összeomlásnak. A kollapszus nagyon gyors folyamat, ami alatt hatalmas mennyiségű nukleáris valamint gravitációs energia szabadul fel, és bekövetkezik a szupernóva-robbanás.
A robbanás után az összeomlott mag egy szétvetett, táguló anyagfelhő közepén neutroncsillag formájában marad fenn,
amely az eredeti csillag tömegének csupán a töredéke.
A neutroncsillag a mag eredeti impulzus- és mágneses momentumát viszi tovább, ezért nagy sebességgel forog - egy szemléletes példával élve, mint amikor a jégkorcsolyázó a tengelye körül pörögve behúzza kezeit, amitől felgyorsul a forgása.
Erre vezethető vissza, hogy
a neutroncsillag nagyon erős mágneses térrel rendelkezik,
valamint ugyancsak erős rádiósugárzást bocsát ki magából. Az erős rádiósugárzás „irányított”, mivel a töltött részecskék csak a mágneses pólusok mentén hagyhatják el a szupersűrű neutroncsillagot.
Ha ez a rádiósugár-nyaláb periodikusan a Föld felé irányul, akkor beszélünk pulzárról (pulzáló rádióforrásról). Érdemes megemlíteni, hogy a mágneses pólus és a forgástengely általában nem esik egybe, hanem jelentős szöget zárnak be egymással, a neutroncsillag forgása miatt ezért a rádiósugár-nyaláb folyamatosan végigszalad a környező égbolton.
Neutroncsillagok a kettős csillagrendszerekben is előfordulhatnak. A saját galaxisunkban meglehetősen gyakoriak a kettős rendszerek, azonban az Andromédában mostanáig még egyet sem sikerült találni.
Azokban a kettős csillagrendszerekben, ahol az egyik csillag már a neutroncsillag állapotban van, a neutroncsillag folyamatosan anyagot szív el a kísérő társától. Az átáramló anyag egyrészt jelentős mozgási energiára tesz szert, másrészt belép a neutroncsillag erős mágneses mezejébe, ahol a mágneses mező által meghatározott módon mozog.
A mágneses mező erősségétől függően, különböző mechanizmusok hatására röntgensugárzás keletkezik. Megfelelő körülmények között a röntgensugárzást is periodikusan észleljük a neutroncsillag gyors forgásának köszönhetően, vagyis röntgenpulzárt láthatunk.
Az Európai Űrügynökség kutatói alaposan átvizsgálták az XMM-Newton röntgen tartományban működő űrteleszkóp észlelései között található legerősebb röntgenforrásokat az Androméda-galaxisban, amelyek között ráleltek az első gyorsan forgó neutroncsillag-jelöltre, méghozzá egy kettős rendszerben.
(Az objektum hivatalosan a 3XMM J004301.4+413017 megjelölést kapta).
A neutroncsillag 1,2 másodperc alatt tesz meg egy teljes fordulatot a saját tengelye körül,
miközben kísérő csillagával 1,3 földi nap alatt kerülik meg egymást. Egyelőre nyitott kérdés, hogy a kísérő csillag tömege mekkora lehet. A kutatók feltevése szerint lehetséges, hogy a Napunknál is kisebb tömegű kísérőről van szó, de az is elképzelhető, hogy a kísérő tömege központi csillagunk tömegének kétszerese.
(A szerző asztrofizikus, az MTA kutatója)