Ufukta Yeni Bir Yıldız: Stajyer Bilinmeyen Bir Pulsar Keşfetti

ABD Deniz Araştırma Laboratuvarı stajyeri bir milisaniyeyi keşfetti pulsar Çok Büyük Dizi’yi kullanarak Glimpse-CO1 kümesinde, pulsarların göksel zaman tutucular olarak rolünü ve uzay navigasyonundaki potansiyellerini vurgulamaktadır. Ulusal gözlemevleriyle iş birliğini içeren araştırma, öğrenci stajyerlerin son teknoloji bilimsel keşiflerdeki kritik katkılarını vurgulamaktadır.

ABD Deniz Araştırma Laboratuvarı (NRL) Uzaktan Algılama Bölümü stajyeri Amaris McCarver, bir gökbilimciler ekibiyle birlikte Glimpse-CO1 yıldız kümesindeki ilk milisaniye pulsarını keşfetti ve yakın zamanda bulgularını yayınladı. , Astrofizik Dergisi.

Pulsarlar, maddenin aşırı kütle çekimi ve manyetik alanlar altında davranışını incelemek için kullanılan doğal laboratuvarlardır; bu koşulların Dünya’da tekrarlanması zor veya imkansızdır.
Ayrıca doğal zaman tutucular olarak da işlev görürler. Bir dizi pulsardan gözlemlenen darbelerin hassas zamanlaması, tespit etmek için bir araç sunar yerçekimi dalgaları galaksi çarpışmalarından kaynaklanan birleşen süper kütleli kara deliklerden galaksimizde yayılıyor. Bazı pulsarların bir kesinlik ve en hassas atom saatlerimize kıyasla istikrarlı. Bu pulsarlar, “göksel” bir yıldız oluşturma potansiyeline sahiptir Küresel Konumlama Sistemi”Uzayda uydu navigasyonu için sistem.

Pulsar Araştırmalarında Çığır Açan Gelişme

McCarver’ın ekibi, 97 yıldız kümesinde yeni pulsarları aramak için Karl G. Jansky Çok Büyük Dizi (VLA) Düşük Bant İyonosfer ve Geçiş Deneyi’nden (VLITE) gelen görüntüleri kullandı.

McCarver, “Kariyerimin bu kadar erken bir döneminde spekülatif bir projenin bu kadar başarılı bir şekilde işlediğini görmek heyecan vericiydi,” dedi. VLITE görüntülerini farklı frekanslardaki birkaç radyo araştırmasından alınan görüntülerle birleştirme şeklindeki yeni yaklaşımı, en güçlü adayın GLIMPSE-C01 olarak bilinen bir sistemde bulunduğu birden fazla aday pulsar tanımladı.

“Bu tür bilimsel keşifler, yalnızca NRL ve Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi arasındaki işbirliği sayesinde mümkün oldu ve bu işbirliği VLA’da bu sürekli çift frekanslı yeteneği mümkün kıldı,” diyor NRL Uzaktan Algılama Bölümü astronomu Dr. Tracy E. Clarke. “Bu araştırma, yeni pulsarları verimli bir şekilde bulmak için farklı frekanslardaki radyo parlaklığı ölçümlerini nasıl kullanabileceğimizi ve mevcut gökyüzü araştırmalarının VLITE verilerinin dağıyla bir araya geldiğinde bu ölçümlerin esasen her zaman mevcut olduğu anlamına geldiğini vurguluyor. Bu, oldukça dağılmış ve oldukça ivmeli pulsarlar için yeni bir arama döneminin kapısını açıyor.”

GLIMPSE-C01’in 27 Şubat 2021 tarihli 340 MHz VLITE görüntüsü. Temiz ışın, sol alt köşede beyaz bir elips olarak gösteriliyor ve 52°’lik bir konum açısıyla 5 0 × 4 7 boyutlarında. Çarpı, GLIMPSE-C01’in merkezi konumunu belirtiyor. Kesikli beyaz daire, 36 inçlik çekirdek yarıçapını gösteriyor. Pulsar adayının konumu, dolu beyaz bir daire ile gösteriliyor. GLIMPSE-C01’e olan uzaklığın 3,3 kpc olduğu varsayılarak, 0,2 pc (12 5) doğrusal boyutunu gösteren bir ölçek çubuğu, sağ alt köşede gösteriliyor. Kaynak: Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi/NRL/Texas Tech

Bir Milisaniye Pulsarının Tanımlanması

GLIMPSE-C01A olarak adlandırılan bir milisaniye pulsarının varlığı, Robert C. Byrd Green Bank Teleskobu’ndan gelen arşiv verilerinin yeniden işlenmesiyle doğrulandı. GLIMPSE-C01A gibi milisaniye pulsarları, süpernova patlamalarında doğar ve bir yoldaş yıldızdan gelen malzemeyi tüketerek döner.

“Milisaniye pulsarları veya MSP, uzay aracını alçak Dünya yörüngesinden yıldızlararası uzaya, yer teması ve GPS kullanılabilirliğinden bağımsız olarak otonom bir şekilde yönlendirmek için umut verici bir yöntem sunuyor,” diyor NRL Uzaktan Algılama Bölümü astronomu Dr. Emil Polisensky. “Amaris tarafından tanımlanan yeni bir MSP’nin doğrulanması, NRL’nin VLITE verileriyle heyecan verici keşif potansiyelini ve stajyer öğrencilerin son teknoloji araştırmalarda oynadığı kilit rolü vurguluyor.”

Geleceğe Yönelik Hedefler ve Kurumsal Destek

McCarver, Amerikan Fizik Derneği’nin (APS) Teksas Bölümü’nden Robert S. Hyer Araştırma Ödülü’nü aldı. ‘Araştırmada Mükemmellik’ ödülü, Donanma Araştırma Girişim Staj Programı’nın (NREIP) bir parçası olarak yürüttüğü milisaniye pulsarları üzerine yaz araştırması nedeniyle kendisine Ekim ayındaki Teksas APS toplantısında takdim edildi.

McCarver, NRL DC’deki Radyo, Kızılötesi, Optik Sensörler Şubesi’nde 2023 yazında Bilim Mühendisliği Çıraklık Programı ve NREIP, Tarihsel Olarak Siyah Kolej ve Üniversite/Azınlık Kurumu Yüksek Performanslı Hesaplama Staj Programı ve ABD Deniz Harp Okulu Midshipmen Staj Programı aracılığıyla stajlara katılan 16 stajyerden biriydi. Fizik ve Astronomi alanında lisans derecesiyle mezun olacak ve astronomi alanında lisansüstü eğitimine devam etmeyi planlıyor.

NRL’nin Araştırma Gündemi

NRL Uzaktan Algılama Bölümü, Dünya’daki, Dünya’ya yakın ortamdaki ve derin uzaydaki nesneler ve hedefler için sensörler ve görüntüleme sistemleri için yeni konseptlerin geliştirilmesini amaçlayan temel araştırma, bilim ve uygulama programı yürütmektedir. Hem teorik hem de deneysel araştırma, hedef ve arka plan emisyonuna ve araya giren ortam tarafından emilim ve emisyona yol açan temel fiziksel prensipleri ve mekanizmaları keşfetmek ve anlamakla ilgilidir.

Araştırma, uzaktan algılama, astrometri, astrofizik, gözetleme, akustik olmayan denizaltı karşıtı savaş ve operasyonel Deniz Kuvvetleri için geliştirilmiş meteorolojik destek sistemleri gibi alanlarda kullanılmak üzere yer tabanlı, hava tabanlı veya uzay sistemlerine yol açan teori, laboratuvar ve saha deneylerini içerir.

Referans: Amaris V. McCarver, Thomas J. Maccarone, Scott M. Ransom, Tracy E. Clarke, Simona Giacintucci, Wendy M. Peters, Emil Polisensky, Kristina Nyland, Tasha Gautam, Paulo CC Freire ve Blagoy Rangelov tarafından yazılan “Küresel Kümelerdeki Milisaniye Pulsarları İçin Bir VLITE Araştırması: GLIMPSE-C01’de Bir Pulsarın Keşfi”, 27 Haziran 2024, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad4461