Bilim adamları, yeni bir ‘cüce’ darbe popülasyonu keşfetmek için FAST’ı kullanıyor

Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomik Gözlemevlerinden (NAOC) Prof. Han Jinlin liderliğindeki bir araştırma ekibi, Beş Yüz Metrelik Açıklıklı Küresel Radyo Teleskobu’nu (FAST) kullanarak, parlak bir pulsar PSR’den farklı “cüce darbeler” saptadı. B2111+46, radyo emisyonunu benzeri görülmemiş ayrıntılarla inceledi ve manyetosferdeki bilinmeyen fiziği araştırdı.

Bu çalışma yayınlandı Doğa Astronomisi.

Pulsarlar genellikle periyodik radyo sinyalleri yayarlar. Bununla birlikte, bazı eski pulsarlar, “nabız sıfırlanması” olarak bilinen bir fenomen olarak, bazı dönemler için ara sıra söndürürler. Belki de manyetik alan yapısındaki ve radyasyon bölgesindeki uygunsuz koşullar veya değişiklikler nedeniyle parçacıklar manyetosferde üretilemez veya parçacık oluşturma alanı daha sonra başka alanlarda üretilen plazma ile dolar.

Pulsar radyasyonunun bulunmamasının kesin nedeni bir muamma çünkü radyasyon söndürüldüğünde pulsarın manyetosferinin fiziksel durumunu araştırmak imkansız.

PSR B2111+46, nispeten eski bir atarcadır ve bilim insanları, bu atarcadan çıkan emisyonun genellikle belirli bir süre için geçersiz olduğunu uzun zamandır biliyorlar. Bununla birlikte, Galaktik Düzlem Pulsar Anlık Görüntüsü araştırmasının bir parçası olarak 24 Ağustos, 26 Ağustos ve 17 Eylül 2020 tarihlerinde şans eseri gözlemlendiği olağan sıfırlanma dönemlerinde, daha önce gözlemlenmemiş düzinelerce alışılmadık derecede zayıf, çok dar darbeler tespit edildi. FAST’ın pulsarları avlamak için önemli bir projesi.

Araştırmacılar, bu yeni tür emisyon durumunu doğrulamak için 8 Mart 2022’de bu pulsarı iki saat boyunca tekrar gözlemlediler. Çalışmanın baş yazarı Dr. Chen Xue, “Sonunda, bu kadar dar, zayıf 175 atım belirledik” dedi. . Dr. Chen’e göre, bu tür atımlar, atım genişliği ve enerjisi açısından normal atımlardan farklıdır ve bu nedenle “cüce atımlar” olarak adlandırılmıştır.

Normal bireysel darbeler, pulsarın manyetik kutuplarının yakınında düzenli olarak oluşturulmuş boşluklarda bol miktarda deşarj tarafından üretilen parçacıkların bir “fırtınası” yoluyla radyasyon yayarken, cüce darbeler, kırılgan bir boşlukta çift üretimi tarafından üretilen bir veya birkaç parçacık “yağmur damlası” tarafından üretilir. bu ölüme yakın pulsar.

Bu dağınık, zayıf ve dar atımlar, normal atımlardan bağımsız yeni bir radyasyon durumu oluşturur ve bu tür atımlar genellikle nadir bir ters spektrum sergiler, yani daha yüksek radyo frekanslarında çok daha güçlü emisyona sahiptirler; astronomik kaynaklardan zaman ölçeği. Prof. Han, “Bu tür cüce darbelerin özelliklerinin FAST dışındaki diğer radyo teleskoplarla ölçülmesi zor olacaktır ve böylesine yeni bir cüce darbe popülasyonunun ölçümleri, atarca radyasyonu için manyetik alan yapısının değişmeden kaldığını ortaya koyuyor” dedi. radyasyon neredeyse durduğunda.”

Çalışmanın ortak yazarı Yan Yi, “Aslında, birkaç başka pulsardan daha az sayıda cüce darbesi de tespit edildi” dedi. “Böyle bir cüce darbe popülasyonunun ayrıntılı çalışmaları, bilinmeyen pulsar radyasyon işlemesinin bazı gizemlerini ortaya çıkarabilir ve pulsar manyetosferindeki aşırı plazma durumunu ortaya çıkarabilir.”