Sanatçının bir pulsar çizimi. Kredi: Carl Knox, OzGrav-Swinburne Üniversitesi
Zaman zaman, bir deniz feneri gibi parıldayan yıldızların hızla dönen kalıntıları olan pulsarlar, parlaklıkta aşırı farklılıklar gösterir. Astrofizikçiler, bu kısa parlaklık patlamalarının, yoğun yıldızlararası bölgeler nedeniyle meydana geldiğini tahmin ediyor. plazma (yıldızlar arasındaki sıcak gaz) tarafından yayılan radyo dalgalarını saçar. pulsar. Ancak bu yoğun plazma bölgelerini oluşturmak ve sürdürmek için gerekli enerji kaynaklarının nereden geldiğini hala bilmiyoruz. Bu yıldızlararası oluşumları daha iyi anlamak için küçük ölçekli yapılarına ilişkin daha ayrıntılı gözlemler yapılması gerekiyor. Bunun için umut verici bir yol, pulsarların parıldaması veya “parıltısı”dır.
Bir pulsarın radyo dalgaları yıldızlararası plazma tarafından saçıldığında, ayrı dalgalar karışır ve Dünya üzerinde bir girişim deseni oluşturur. Dünya, pulsar ve plazma birbirine göre hareket ederken, bu model zaman ve frekanstaki parlaklık değişimleri olarak gözlemlenir: dinamik spektrum. Bu parıldama veya “parıltı”dır. Saçılma ve parıldama, pulsar sinyallerinin nokta benzeri doğası sayesinde plazmanın küçük bölgelerinde meydana gelir. Dinamik spektrumun özel sinyal işlemesini takiben, pulsarın gökyüzüne saçılan radyasyonunun görüntüsüyle ilişkili, parıldama yayları olarak bilinen canlı parabolik özellikleri gözlemleyebiliriz.
J1603-7202 olarak adlandırılan belirli bir pulsar, 2006’da aşırı saçılmaya maruz kaldı. Bu, onu bu yoğun plazma bölgelerini incelemek için heyecan verici bir hedef haline getiriyor. Bununla birlikte, pulsarın yörüngesi, A olarak adlandırılan başka bir kompakt yıldızın yörüngesinde dolaştığı için hala belirlenmemiştir. Beyaz cüce yüz yüze yörüngede ve astronomların bu durumda ölçmek için alternatif yöntemleri yok. Neyse ki, sintilasyon yayları iki amaca hizmet eder: eğrilikleri, pulsarın hızıyla ve ayrıca pulsar ve plazmaya olan mesafeyle ilgilidir. Pulsarın yörüngesinde dönerken hızının nasıl değiştiği, yörüngenin uzaydaki yönüne bağlıdır. Bu nedenle, pulsar J1603-7202 durumunda, oryantasyonu belirlemek için zaman içinde yayların eğriliklerindeki değişiklikleri hesapladık.
Pulsar J1603-7202’nin yörüngesi için elde ettiğimiz ölçümler, önceki analizlere kıyasla önemli bir gelişmedir. Bu, alternatif yöntemlerin desteklenmesinde sintilasyonun canlılığını gösterir. Plazmaya olan mesafeyi ölçtük ve Dünya’dan pulsarın uzaklığının yaklaşık dörtte üçü olduğunu gösterdik. Bu, bilinen herhangi bir yıldızın veya yıldızlararası gaz bulutlarının konumlarıyla örtüşmüyor gibi görünüyor. Pulsar sintilasyon çalışmaları genellikle bunun gibi başka türlü görünmez olan yapıları araştırır. Bu nedenle soru açık kalıyor: Pulsarın radyasyonunu saçan plazmanın kaynağı nedir?
Son olarak, yörünge ölçümümüzü kullanarak J1603-7202’nin yörünge arkadaşının kütlesini tahmin edebiliyoruz. Güneş’in kütlesinin yaklaşık yarısı kadar olduğu hesaplandı. J160-7202’nin oldukça dairesel yörüngesi ile birlikte düşünüldüğünde, bu, yoldaşın muhtemelen karbon ve oksijenden oluşan bir yıldız kalıntısı olduğunu ima eder – bir pulsar çevresinde daha yaygın helyum bazlı kalıntılardan daha nadir bir bulgu.
Artık yörüngenin neredeyse tamamlanmış bir modeline sahip olduğumuz için, şu anda J1603-7202’nin parıldama gözlemlerini gökyüzüne saçılmış görüntülere dönüştürmek ve yıldızlararası plazmayı Güneş Sistemi ölçeklerinde haritalamak mümkün. Radyo dalgalarının aşırı saçılmasına neden olan fiziksel yapıların görüntülerini oluşturmak, bu tür yoğun bölgelerin nasıl oluştuğunu ve yıldızlararası plazmanın galaksilerin evriminde oynadığı rolü daha iyi anlamamızı sağlayabilir.
Doktora öğrencisi Kris Walker tarafından yazıldı (ICRAR-UWA) ve Dr. Daniel Reardon (OzGrav-Swinburne Üniversitesi).
Referans: Kris Walker, Daniel J. Reardon, Eric Thrane ve Rory Smith, 28 Haziran 2022, “PSR J1603−7202’nin Uzun Süreli Parıldama Gözlemlerinden Yörünge Dinamiği ve Aşırı Saçılma Olayı Özellikleri”, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac69c6