Gökbilimciler, Avrupa Güney Gözlemevi’nin (ESO) teleskopları da dahil olmak üzere 12 teleskop kullanarak PSR J1023+0038 pulsarının tuhaf davranışını çözdüler. İki parlaklık modu arasında hızla geçiş yapan bu pulsar, maddeyi ani patlamalarla dışarı atarak bu geçişlere neden oluyor. Kapsamlı gözlemler ve analizler içeren bu atılım, pulsar dinamikleri hakkındaki anlayışımızı geliştiriyor ve ESO’nun Aşırı Büyük Teleskobu gibi gelişmiş teleskoplarla yapılacak gelecekteki keşiflere zemin hazırlıyor.
Gökbilimciler, üç Avrupa Güney Gözlemevi (ESO) tesisi de dahil olmak üzere hem yerdeki hem de uzaydaki 12 teleskopu kapsayan kapsamlı bir astronomik çalışmayla, bir gökadanın tuhaf davranışını ortaya çıkardılar. pulsar, süper hızlı dönen ölü bir yıldız. Bu gizemli nesnenin neredeyse sürekli olarak iki parlaklık modu arasında geçiş yaptığı biliniyor ve bu şimdiye kadar bir gizem olarak kaldı. Ancak gökbilimciler artık bu tuhaf değişimlerin sorumlusunun, çok kısa süreler boyunca pulsardan ani madde püskürmesi olduğunu buldular.
Maria Cristina Baglio, “Kozmik güllelere benzeyen muazzam miktarda maddenin, inanılmaz derecede yüksek hızlarda dönen küçük, yoğun bir gök cismi tarafından onlarca saniye gibi çok kısa bir zaman aralığı içinde uzaya fırlatıldığı olağanüstü kozmik olaylara tanık olduk” diyor. , bir araştırmacı New York Üniversitesi Abu Dhabi, İtalyan Ulusal Astrofizik Enstitüsü’ne (INAF) bağlı ve dergide yakın zamanda yayınlanan makalenin baş yazarı Astronomi ve Astrofizik.
Pulsar Davranışı: Göksel Bir Gizem
Pulsar, uzaya elektromanyetik radyasyon ışını yayan, hızlı dönen, manyetik, ölü bir yıldızdır. Döndükçe, bu ışın, çevresini tarayan bir deniz feneri ışınına benzer şekilde evreni tarar ve Dünya’nın görüş hattıyla kesiştiğinde gökbilimciler tarafından tespit edilir. Bu, yıldızın gezegenimizden görüldüğü gibi parlaklıkla titreşiyormuş gibi görünmesini sağlar.
PSR J1023+0038 veya kısaca J1023, tuhaf davranışa sahip özel bir pulsar türüdür. Sextans takımyıldızında yaklaşık 4500 ışıkyılı uzaklıkta yer alan bu yıldız, başka bir yıldızın yörüngesinde yakın bir yörüngede bulunuyor. Geçtiğimiz on yılda pulsar, pulsarın etrafındaki diskte biriken ve yavaş yavaş ona doğru düşen bu yoldaşın üzerinden aktif olarak madde çekiyor.
Bu sanatçının izlenimi pulsar PSR J1023+0038’in yoldaş yıldızından gaz çaldığını gösteriyor. Bu gaz pulsarın etrafındaki bir diskte birikir, yavaşça ona doğru düşer ve sonunda dar bir jet halinde dışarı atılır. Ayrıca pulsardan uzaklaşan bir parçacık rüzgarı da var; burada çok küçük noktalardan oluşan bir bulutla temsil ediliyor. Bu rüzgar, içeri giren gazla çarpışıyor, onu ısıtıyor ve sistemin X ışınlarında, morötesi ve görünür ışıkta parlak bir şekilde parlamasına neden oluyor. Sonunda, bu sıcak gazın damlaları jet boyunca dışarı atılır ve pulsar, döngüyü tekrarlayarak başlangıçtaki daha sönük duruma geri döner. Bu pulsarın her birkaç saniyede veya dakikada bir bu iki durum arasında sürekli olarak geçiş yaptığı gözlemlendi. Kredi bilgileri: ESO/M. Kornmesser
Bu madde biriktirme süreci başladığından beri, genişleyen ışın neredeyse yok oldu ve pulsar sürekli olarak iki mod arasında geçiş yapmaya başladı. ‘Yüksek’ modda pulsar parlak X ışınları, morötesi ve görünür ışık yayarken, ‘düşük’ modda ise bu frekanslarda daha sönük oluyor ve daha fazla radyo dalgası yayıyor. Pulsar her modda birkaç saniye veya dakika kalabilir ve ardından sadece birkaç saniye içinde diğer moda geçebilir. Bu değişim şu ana kadar gökbilimcileri şaşırttı.
Kapsamlı Teleskopik Kampanya
İspanya’nın Barselona kentindeki Uzay Bilimleri Enstitüsü’nden araştırmacı ve araştırmanın eşbaşkan yazarı Francesco Coti Zelati, “Bu pulsarın davranışını anlamaya yönelik benzeri görülmemiş gözlem kampanyamız, bir düzine son teknoloji yer tabanlı ve uzay tabanlı teleskopu içeriyordu” diyor. kağıt. Kampanya dahil ESO‘S Çok Büyük Teleskop (VLT) ve görünür ve yakın kızılötesi ışığı tespit eden ESO’nun Yeni Teknoloji Teleskobu’nun (NTT) yanı sıra Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi (ALMA), ESO’nun da ortağı olduğu. Haziran 2021’de iki gece boyunca sistemin yüksek ve düşük modları arasında 280’den fazla geçiş yaptığını gözlemlediler.
INAF’a bağlı Coti Zelati, “Mod değiştirmenin pulsar rüzgarı, pulsardan uzaklaşan yüksek enerjili parçacıkların akışı ve pulsara doğru akan madde arasındaki karmaşık etkileşimden kaynaklandığını keşfettik” diyor.
Bu sanatçının animasyonu pulsar PSR J1023+0038’in yoldaş yıldızından gaz çaldığını gösteriyor. Bu gaz pulsarın etrafındaki bir diskte birikir, yavaşça ona doğru düşer ve sonunda dar bir jet halinde dışarı atılır. Ayrıca pulsardan uzaklaşan bir parçacık rüzgarı da var; burada çok küçük noktalardan oluşan bir bulutla temsil ediliyor. Bu rüzgar, içeri giren gazla çarpışıyor, onu ısıtıyor ve sistemin X ışınlarında, morötesi ve görünür ışıkta parlak bir şekilde parlamasına neden oluyor. Sonunda, bu sıcak gazın damlaları jet boyunca dışarı atılır ve pulsar, döngüyü tekrarlayarak başlangıçtaki daha sönük duruma geri döner. Bu pulsarın her birkaç saniyede veya dakikada bir bu iki durum arasında sürekli olarak geçiş yaptığı gözlemlendi. Kredi bilgileri: ESO/M. Kornmesser
Düşük modda, pulsara doğru akan madde, diske dik olan dar bir jetle dışarı atılır. Yavaş yavaş, bu madde pulsara daha yakın bir yerde birikir ve bu olurken, titreşen yıldızdan esen rüzgar ona çarparak maddenin ısınmasına neden olur. Sistem artık yüksek moddadır; X-ışını, ultraviyole ve görünür ışıkta parlak bir şekilde parlamaktadır. Sonunda bu sıcak madde damlacıkları jet aracılığıyla pulsar tarafından uzaklaştırılır. Diskte daha az sıcak madde bulunduğundan sistem daha az parlaklaşır ve tekrar düşük moda geçer.
ESO Teleskoplarından Geleceğe dair Bilgiler
Bu keşif, J1023’ün tuhaf davranışının gizemini çözmüş olsa da, gökbilimcilerin bu benzersiz sistemi inceleyerek öğrenecekleri hâlâ çok şey var ve ESO’nun teleskopları gökbilimcilerin bu tuhaf pulsarı gözlemlemesine yardımcı olmaya devam edecek. Özellikle, şu anda Şili’de yapım aşamasında olan ESO’nun Aşırı Büyük Teleskobu (ELT), J1023’ün anahtarlama mekanizmalarına dair benzeri görülmemiş bir görünüm sunacak.
INAF Brera Gözlemevi Araştırma Direktörü ve ortak yazar Sergio Campana, “ELT, pulsarın etrafından içeri giren maddenin bolluğunun, dağılımının, dinamiğinin ve enerjisinin mod değiştirme davranışından nasıl etkilendiğine dair önemli bilgiler edinmemize olanak tanıyacak” dedi. Çalışmanın.
Referans: MC Baglio, F. Coti Zelati, S. Campana, G. Busquet, P. D’Avanzo, S. Giarratana, M. Giroletti tarafından yazılan “Milisaniyelik geçiş pulsarı PSR J1023+0038’in yüksek ve alçak noktalarının arkasındaki madde püskürmeleri” , F. Ambrosino, S. Crespi, A. Miraval Zanon, X. Hou, D. Li, J. Li, P. Wang, DM Russell, DF Torres, K. Alabarta, P. Casella, S. Covino, DM Bramich , D. de Martino, M. Méndez, SE Motta, A. Papitto, P. Saikia ve F. Vincentelli, 30 Ağustos 2023, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051/0004-6361/202346418