Tähtitieteilijät löysivät kirkkaimman radiopulsarin galaksimme ulkopuolelta

Kun tähti räjähtää ja kuolee supernovassa, se saa uuden elämän.

Pulsarit ovat erittäin nopeasti pyöriviä esineitä, jotka jäävät jäljelle, kun massiiviset tähdet ovat käyttäneet polttoainevaransa. Ne ovat äärimmäisen tiheitä, ja niiden massa on samanlainen kuin aurinko, ja ne on ahdettu suuren kaupungin kokoiselle alueelle.

Pulsarit lähettävät radioaaltosäteitä napoistaan. Kun nämä säteet pyyhkäisevät maan halki, voimme havaita nopeita pulsseja jopa satoja kertoja sekunnissa. Tämän tiedon avulla tutkijat etsivät jatkuvasti uusia pulsareita Linnunrata-galaksissamme ja sen ulkopuolella.

Tutkimuksessa julkaistu tällä viikolla lehdessä Astrophysical lehti, kerromme yksityiskohtaisesti löydöistämme Linnunradan ulkopuolelta löydetystä valovoimaisimmasta radiopulsarista.

Tämä pulsari, nimeltään PSR J0523-7125, sijaitsee Suuressa Magellanin pilvessä - yhdessä lähimmistä naapurigalakseistamme - ja on yli kymmenen kertaa kirkkaampi kuin kaikki muut Linnunradan ulkopuolella olevat radiopulsarit. Se voi olla jopa kirkkaampi kuin sen sisällä.

Miksi PSR J0523-7125:tä ei löydetty aiemmin?

Tunnetaan yli 3,300 radiopulsaria. Näistä 99 prosenttia sijaitsee galaksissamme. Monet löydettiin CSIROn kuuluisalla Parkes-radioteleskoopilla, Murriyang, Uudessa Etelä-Walesissa.

Noin 30 radiopulsaria on löydetty galaksimme ulkopuolelta Magellanin pilvistä. Toistaiseksi emme tiedä enempää kaukaisia ​​galakseja.

Tähtitieteilijät etsivät pulsareita etsimällä niiden erottuvia toistuvia signaaleja radioteleskoopin tiedoista. Tämä on laskennallisesti intensiivinen tehtävä. Se toimii suurimman osan ajasta, mutta tämä menetelmä voi joskus epäonnistua, jos pulsari on epätavallinen: esimerkiksi erittäin nopea, erittäin hidas tai (tässä tapauksessa) jos pulssi on erittäin laaja.

Erittäin leveä pulssi vähentää tähtitieteilijöiden etsimää "välkkuvaa" ominaisuutta ja voi vaikeuttaa pulsarin löytämistä. Tiedämme nyt, että PSR J0523-7125:llä on erittäin leveä säde, joten se välttyi havaitsemiselta.

Parkes-teleskooppi on tutkinut suurta Magellanin pilveä useita kertoja viimeisen 50 vuoden aikana, mutta tätä pulsaria ei kuitenkaan koskaan havaittu. Joten kuinka onnistuimme löytämään sen?

ASKAP-tietoihin ilmestyy epätavallinen esine

Pulsar-säteet voivat olla erittäin ympyräpolarisoituja, mikä tarkoittaa, että valoaaltojen sähkökenttä pyörii ympyräliikkeellä aaltojen kulkiessa tila. Tällaiset ympyräpolarisoidut signaalit ovat erittäin harvinaisia, ja ne lähetetään yleensä vain kohteista, joilla on erittäin voimakas magneettikenttä, kuten pulsarit tai kääpiötähdet.

Halusimme paikantaa epätavallisia pulsareita, joita on vaikea tunnistaa perinteisillä menetelmillä, joten ryhdyimme löytämään ne erityisesti havaitsemalla ympyräpolarisoidut signaalit.

Silmämme eivät pysty erottamaan polarisoitunutta ja polaroimatonta valoa. Mutta ASKAP-radioteleskooppi, jonka omistaa ja jota hallinnoi Australian kansallinen tiedevirasto CSIRO, vastaa polarisoidut aurinkolasit, jotka tunnistavat ympyräpolarisoidut tapahtumat.

Kun tarkastellaan tietoja ASKAP:sta Muuttujat ja hitaat transientit (VAST) tutkimuksessa opiskelija huomasi pyöreän polarisoidun esineen lähellä Suuren Magellanin pilven keskustaa. Lisäksi tämä esine muutti kirkkautta useiden kuukausien aikana: toinen erittäin epätavallinen ominaisuus, joka teki siitä ainutlaatuisen.

Tämä oli odottamatonta ja jännittävää, koska tässä paikassa ei ollut tunnettua pulsaria tai kääpiötähteä. Ajattelimme, että kohteen täytyy olla jotain uutta. Tarkastelimme sitä monilla eri kaukoputkilla eri aallonpituuksilla yrittääksemme ratkaista mysteerin.

Parkesin (Murriyang) kaukoputken lisäksi käytimme avaruuteen perustuvaa kaukoputkea Neil Gehrels Swiftin observatorio (havainnoimaan sitä röntgenaallonpituuksilla) ja Gemini-teleskooppi Chilessä (havainnoimaan sitä infrapuna-aallonpituuksilla). Emme kuitenkaan havainneet mitään.

Kohde ei voinut olla tähti, koska tähdet näkyisivät optisessa ja infrapunavalossa. Se ei todennäköisesti ollut normaali pulsari, koska Parkes olisi havainnut pulssit. Edes Gemini-teleskooppi ei antanut vastausta.

Lopulta käännyimme uuteen, erittäin herkkään MeerKAT radioteleskooppi Etelä-Afrikassa, sen omistaa ja ylläpitää South African Radio Astronomy Observatory. MeerKAT-havainnot paljastivat, että lähde on todellakin uusi pulsari, PSR J0523-7125, joka pyörii noin kolme kierrosta sekunnissa.

Alla näet MeerKAT-kuvan pulsarista, jossa on polarisoidut "aurinkolasit" päällä (vasemmalla) ja pois päältä (oikealla). Jos liikutat liukusäädintä, huomaat, että PSR J0523-7125 on ainoa kirkas kohde, kun lasit ovat päällä.

Analyysimme vahvisti myös sen sijainnin Suuressa Magellanin pilvessä, noin 160,000 0523 valovuoden päässä. Olimme yllättyneitä siitä, että PSR J7125-XNUMX on yli kymmenen kertaa kirkkaampi kuin kaikki muut galaksin pulsarit ja mahdollisesti kirkkain koskaan löydetty pulsari.

Mitä uudet teleskoopit voivat tehdä

PSR J0523-7125:n löytö osoittaa kykymme löytää "puuttuneita" pulsareita käyttämällä tätä uutta tekniikkaa.

Yhdistämällä tämä menetelmä ASKAPin ja MeerKATin ominaisuuksiin, meidän pitäisi pystyä löytämään muun tyyppisiä äärimmäisiä pulsareita ja ehkä jopa muita tuntemattomia esineitä, jotka on vaikeita selittää.

Äärimmäiset pulsarit ovat yksi puuttuvista osista pulsaaripopulaatiosta. Meidän on löydettävä niitä lisää, ennen kuin voimme todella ymmärtää pulsareita modernin fysiikan puitteissa.

Tämä löytö on vasta alkua. ASKAP on nyt saanut pilottitutkimuksensa päätökseen, ja sen odotetaan käynnistyvän täysimääräisesti myöhemmin tänä vuonna. Tämä tasoittaa tietä entistä useammalle löydökselle, kun globaali S.K.A. (neliökilometrinen ryhmä) teleskooppiverkko alkaa havainnoida ei liian kaukaisessa tulevaisuudessa.

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Kuvan luotto: Taiteilijan mielikuva PSR J0523-7125:stä Suuressa Magellanin pilvessä. Carl Knox, ARC:n painovoimaaaltojen tutkimisen huippuyksikkö (OzGrav), Tekijä toimitti

• Coinsmart. Euroopan paras Bitcoin- ja kryptopörssi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. VAPAA PÄÄSY.
• CryptoHawk. Altcoinin tutka. Ilmainen kokeilu.
• Lähde: https://singularityhub.com/2022/05/05/astronomers-discovered-the-brightest-radio-pulsar-outside-our-galaxy/