Sondowanie kosmosu za pomocą światła
Białe karły i gwiazdy neutronowe, które stanowią ostatnią widzialną fazę ewolucji jasno świecących gwiazd, pełnią rolę ważnych laboratoriów w badaniu materii w najbardziej ekstremalnych warunkach. Zrozumienie właściwości tych przyćmionych umarłych gwiazd wymaga zestawienia obserwacji z fundamentalnymi zasadami fizyki w zakresie gęstości i warunków temperatury, których nie da się odtworzyć w laboratoriach naziemnych. W ramach projektu "Probing models of pulsars through multi wavelength observations" (PROMOPS) zgromadzono najważniejsze informacje na temat mechanizmów emisji światła. Udało się to osiągnąć poprzez obserwacje wielu długości fali przy pomocy synchronizacyjnego analizatora optycznego pulsarów (OPTIMA) i wyposażenia obserwatorium astronomicznego Skinanas w Grecji, satelity XMM-Newton i Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Łącząc informacje z różnych pasm, astronomowie zestawili źródło światła widzianego z podwójnego układu gwiazd SAX J2103.5+4545 ze zmiennymi kataklizmowymi, jak V2069. Układ gwiazd podwójny SAX J2103.5+4545 składa się z gwiazdy dawcy i wychwytującego materię pulsara — namagnesowanej wirującej gwiazdy neutronowej. Choć w przypadku V2069 Cygni wychwytujący materię biały karzeł ma silne pole magnetyczne, w warunkach w nich przeważających sposób interakcji nukleonów pozostawał niejasny. Jednak dokładne obliczenie promienia i masy były decydujące dla ograniczenia równania stanu i określenia stanu materii w tego typu zagęszczonych obiektach. Obserwacje wielu długości fali umożliwiły modelowanie dystrybucji energii spektralnej z pasma bliskiej podczerwieni i optycznego do pasma promieni Roentgena. Dodatkowo, technologia OPTIMA zapewniła wystarczającą rozdzielczość przestrzenną i czasową do zbadania przepływów akrecyjnych poprzez zmiany linii emisji. Informacje te, w połączeniu z ograniczeniami geometrycznymi w zakresie przepływu akrecyjnego dostępnego za sprawą krzywych blasku, pozwoliły uzyskać szczegółowy wgląd w złożoną zależność między strumieniowaniem materii akrecyjnej a polem magnetycznym. Naukowcy przetestowali także obserwacje uzyskane dzięki technologii OPTIMA względem rozwiązań problemu wielu ciał, zestawu równań, które definiują przyciąganie między obiektami gwiezdnymi. Dzięki temu udało się określić zarówno masę, jak i temperaturę pulsara i białego karła. Odkrycia projektu PROMOPS dostarczą ważnych informacji uzupełniających do eksperymentów prowadzonych na Ziemi w dziedzinie fizyki jądrowej, fizyki cząstek elementarnych i ogólnej teorii względności, w ramach których nie ma możliwości zbadania wysokiej gęstości i reżimów niskich temperatur.
