RRAT J1913+1330, son derece değişken bir pulsar, çalışma bulguları

Çin’in Nanjing kentindeki Purple Mountain Gözlemevi’nden (PMO) astronomlar, Beş Yüz Metre Açıklıklı Küresel Radyo Teleskobu’nu (FAST) kullanarak RRAT J1913+1330 olarak bilinen bir atarca gözlemlediler. 5 Haziran’da yayınlanan gözlemsel kampanyanın sonuçları arXiv ön baskı sunucusu, kendine özgü özelliklere sahip son derece değişken bir pulsar olduğunu gösterir.

Pulsarlar, elektromanyetik radyasyon ışını yayan yüksek derecede manyetize, dönen nötron yıldızlarıdır. Genellikle kısa radyo emisyon patlamaları şeklinde algılanırlar; ancak bazıları optik, X-ışınları ve gama-ışınları teleskoplarıyla da gözlemlenir.

RRAT’ler, sporadik emisyon ile karakterize edilen bir pulsar alt sınıfıdır. Bu türdeki ilk nesneler, 2006 yılında, frekansları birkaç dakikadan birkaç saate değişen, ara sıra ortaya çıkan dağınık darbeler olarak tanımlandı. Bununla birlikte, bu geçişlerin doğası hala belirsizdir. Genel olarak, güçlü darbeler yaşayan sıradan pulsarlar oldukları varsayılır.

Şimdiye kadar, 100’den biraz fazla RRAT bulundu, bu nedenle gökbilimciler, onları araştırmak ve doğaları hakkındaki bilgimizi geliştirmek için bu türden daha fazla geçiş tespit etmekle ilgileniyorlar.

2006 yılında keşfedilen RRAT J1913+1330, astronomlar tarafından tanımlanan ilk RRAT’lerden biridir. 0,923 saniyelik bir periyoda, 2,8 trilyon Gauss’luk yüzey manyetik alanına, yaklaşık 280 nonilyon erg/sn seviyesinde bir aşağı dönüş enerji kaybı oranına sahiptir. RRAT J1913+1330’un önceki gözlemleri, onun zayıf bir kalıcı emisyon modu ve ardından uzun bir sıfırlanma fazı yaşadığını bulmuştur.

Bununla birlikte, zayıf kalıcı mod sırasında hiçbir güçlü RRAT darbesi tespit edilmedi; bu, pulsarda iki farklı emisyon modunun varlığını akla getiriyor gibi görünüyor: normal pulsarlarınkine benzer bir zayıf kalıcı mod ve tipik bir RRAT darbe modu. Dikkate değer olan, bu tür davranışların diğer RRAT’lerde hiç bulunmamış olması, ancak mod değişikliğine uğradığı veya dev darbeler sergilediği bilinen belirli pulsarlarınkine benzemesidir.

Bu nedenle, RRAT J1913+1330’un özelliklerini daha iyi anlamak için, PMO’dan Songbo Zhang liderliğindeki bir grup astronom, Ağustos 2019 ile Ocak 2022 arasında bu atarcanın beş FAST gözlemini gerçekleştirmeye karar verdi.

Genel olarak ekip, saatte 219 darbelik bir nabız hızına karşılık gelen 1.955 ayrı nabız saptadı. Aktif fazlar sırasında tespit edilen darbeler, 19 farklı darbe kümesi oluşturdu ve darbelerin yaklaşık yarısı, bir dönüş periyodu bekleme süresiyle ardışık olarak gerçekleşti.

Ayrıca, çalışma, bu kümelenmiş ve sıralı darbelerin, bitişik sıralı darbeler arasında ikiden fazla büyüklükte önemli farklılıklar gösterdiğini bulmuştur. Tespit edilen bireysel darbelerin enerji dağılımı söz konusu olduğunda, bunlar üç büyüklük mertebesini kapsayan bir aralık gösterir. Araştırmacılar, böylesine aşırı bir varyasyonun, kutup başlığı bölgesinin üzerindeki dengesiz çift oluşumundan ve akış çiftlerinin tutarlı bir şekilde yayıldığı yerdeki varyasyondan kaynaklanabileceğini varsayıyorlar.

Makalenin yazarları, “Bu emisyon modeli, kutup başlığı bölgesinin üzerinde dolaşan kıvılcım noktalarından gelen emisyon ışınları üzerindeki görüş hattının kesilmesiyle fenomenolojik olarak anlaşılabilir. Kıvılcım dalgalanmasını yönlendiren fiziği ortaya çıkarmak için daha fazla çaba harcanıyor.” açıkladı.

Sonuçları özetleyen gökbilimciler, RRAT J1913+1330’un farklı açılardan sıfır atan atarcalar, dev darbeler ve hızlı radyo patlamaları (FRB’ler) popülasyonlarıyla belirli özellikleri paylaştığı için gerçekten de tuhaf bir kaynak olduğu sonucuna vardılar.

© 2023 Bilim X Ağı