Astronoomid avastasid väljaspool meie galaktikat eredaima raadiopulsari

Kui täht plahvatab ja supernoovas sureb, saab ta omamoodi uue elu.

Pulsarid on äärmiselt kiiresti pöörlevad objektid, mis jäävad alles pärast seda, kui massiivsed tähed on oma kütusevaru ammendanud. Need on äärmiselt tihedad, päikesega sarnase massiga, mis on kokku surutud suure linna suurusesse piirkonda.

Pulsarid kiirgavad oma poolustelt raadiolaineid. Kui need kiired üle Maa pühivad, võime tuvastada kiireid impulsse isegi sadu kordi sekundis. Nende teadmistega otsivad teadlased alati uusi pulsareid meie Linnutee galaktikas ja väljaspool seda.

Uuringutes avaldati sel nädalal ajakirjas Astrofüüsikaline ajakiri, kirjeldame oma leide kõige valgustavama raadiopulsari kohta, mis kunagi väljaspool Linnuteed avastati.

See pulsar nimega PSR J0523-7125 asub Suures Magellani pilves – ühes meie lähimas naabergalaktikas – ja on üle kümne korra heledam kui kõik teised raadiopulsarid väljaspool Linnuteed. See võib olla isegi heledam kui selles olevad.

Miks PSR J0523-7125 varem ei avastatud?

Teada on üle 3,300 raadiopulsari. Neist 99 protsenti elab meie galaktikas. Paljud neist avastati CSIRO kuulsa Parkesi raadioteleskoobiga, Murriyang, Uus-Lõuna-Walesis.

Väljastpoolt meie galaktikat Magellani pilvedest on leitud umbes 30 raadiopulsari. Siiani me rohkem ei tea kauged galaktikad.

Astronoomid otsivad pulsareid, otsides raadioteleskoobi andmetest nende iseloomulikke korduvaid signaale. See on arvutusmahukas ülesanne. See töötab enamiku ajast, kuid see meetod võib mõnikord ebaõnnestuda, kui pulsar on ebatavaline: näiteks väga kiire, väga aeglane või (antud juhul) kui pulss on väga lai.

Väga lai impulss vähendab astronoomide otsitavat "värelevat" tunnust ja võib muuta pulsari leidmise raskemaks. Nüüd teame, et PSR J0523-7125 on äärmiselt laia valgusvihuga ja seega pääses tuvastamisest.

Parkesi teleskoop on viimase 50 aasta jooksul mitu korda uurinud Suurt Magellani pilve, kuid seda pulsari polnud kunagi märgatud. Niisiis, kuidas me suutsime selle leida?

ASKAP-i andmetes ilmneb ebatavaline objekt

Pulsarkiired võivad olla tugevalt ringikujuliselt polariseeritud, mis tähendab, et valguslainete elektriväli pöörleb lainete läbimisel ringikujuliselt. ruum. Sellised ringpolariseeritud signaalid on väga haruldased ja tavaliselt kiirgavad neid ainult väga tugeva magnetväljaga objektid, näiteks pulsarid või kääbustähed.

Tahtsime täpselt kindlaks teha ebaharilikud pulsarid, mida on traditsiooniliste meetoditega raske tuvastada, seega asusime neid otsima, tuvastades spetsiaalselt ringpolariseeritud signaale.

Meie silmad ei suuda eristada polariseeritud ja polariseerimata valgust. Kuid Austraalia riiklikule teadusagentuurile CSIRO omaval ja haldaval raadioteleskoobil ASKAP on samaväärne polariseeritud päikeseprillid, mis suudavad ära tunda ringpolariseeritud sündmusi.

Kui vaadata meie ASKAPi andmeid Muutujad ja aeglased siirded (VAST) uuringus märkas bakalaureuseõppe üliõpilane Suure Magellani pilve keskpunkti lähedal ringikujulist polariseeritud objekti. Pealegi muutis see objekt mitme kuu jooksul heledust: veel üks väga ebatavaline omadus, mis muutis selle ainulaadseks.

See oli ootamatu ja põnev, kuna sellel kohal polnud teada ühtegi pulsari ega kääbustähte. Arvasime, et objekt peab olema midagi uut. Vaatlesime seda paljude erinevate teleskoopidega, erinevatel lainepikkustel, et proovida mõistatust lahendada.

Peale Parkesi (Murriyang) teleskoobi kasutasime kosmosepõhist Neil Gehrels Swifti observatoorium (selle jälgimiseks röntgenikiirguse lainepikkustel) ja Kaksikute teleskoop Tšiilis (seda jälgimiseks infrapuna lainepikkustel). Ometi me midagi ei tuvastanud.

Objekt ei saanud olla täht, kuna tähed oleksid nähtavad optilises ja infrapunavalguses. Tõenäoliselt ei olnud see tavaline pulsar, kuna Parkes oleks impulsid tuvastanud. Isegi Gemini teleskoop ei andnud vastust.

Lõpuks pöördusime uue, ülitundliku poole MeerKAT raadioteleskoop Lõuna-Aafrikas, kuulub Lõuna-Aafrika raadioastronoomia vaatluskeskusele ja haldab seda. Vaatlused MeerKATiga näitasid, et allikaks on tõepoolest uus pulsar, PSR J0523-7125, mis pöörleb kiirusega umbes kolm pööret sekundis.

Allpool näete MeerKAT pilti pulsarist, millel on sisse (vasakul) ja välja lülitatud (paremal) polariseeritud "päikeseprillid". Kui liigutate liugurit, märkate, et PSR J0523-7125 on ainuke ere objekt, kui prillid on ees.

Meie analüüs kinnitas ka selle asukohta Suures Magellani pilves, umbes 160,000 0523 valgusaasta kaugusel. Olime üllatunud, kui avastasime, et PSR J7125-XNUMX on rohkem kui kümme korda heledam kui kõik teised selle galaktika pulsarid ja võib-olla kõige heledam pulsar, mis kunagi leitud.

Mida suudavad uued teleskoobid

PSR J0523-7125 avastamine näitab meie võimet leida selle uue tehnika abil "kadunud" pulsareid.

Kombineerides seda meetodit ASKAPi ja MeerKATi võimalustega, peaksime suutma avastada teist tüüpi äärmuslikke pulsareid ja võib-olla isegi muid tundmatuid objekte, mis on raske seletada.

Äärmuslikud pulsarid on üks puuduvatest tükkidest pulsaaripopulatsiooni tohutul pildil. Peame neid rohkem leidma, enne kui saame tõeliselt mõista pulsareid kaasaegse füüsika raames.

See avastus on alles algus. ASKAP on nüüdseks oma pilootuuringud lõpetanud ja peaks sel aastal täies mahus tööle minema. See sillutab teed veelgi rohkematele avastustele, kui globaalne S.K.A. (ruutkilomeetrite massiiv) teleskoobivõrk hakkab vaatlema mitte liiga kauges tulevikus.

See artikkel avaldatakse uuesti Vestlus Creative Commonsi litsentsi all. Loe algse artikli.

Pildi krediit: kunstniku mulje PSR J0523-7125-st Suures Magellani pilves. Carl Knox, ARC gravitatsioonilainete avastamise tippkeskus (OzGrav), Autor esitas

• Münditark. Euroopa parim Bitcoini ja krüptobörs.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. TASUTA PÄÄS.
• CryptoHawk. Altcoini radar. Tasuta prooviversioon.
• Allikas: https://singularityhub.com/2022/05/05/astronomers-discovered-the-brightest-radio-pulsar-outside-our-galaxy/