ستاره شناسان درخشان ترین تپ اختر رادیویی را در خارج از کهکشان ما، هوش داده پلاتو بلاک چین کشف کردند. جستجوی عمودی Ai.

ستاره شناسان درخشان ترین تپ اختر رادیویی خارج از کهکشان ما را کشف کردند

تمبر زمان: 5 مه 2022، 10:00 صبح
اخترشناسی تپ اختر رادیویی فضای کهکشان

وقتی ستاره ای در یک ابرنواختر منفجر می شود و می میرد، زندگی جدیدی به خود می گیرد.

تپ اخترها اجرام بسیار سریعی هستند که پس از اتمام سوخت ستارگان عظیم باقی مانده اند. آنها بسیار متراکم هستند و جرمی شبیه به خورشید در منطقه ای به اندازه یک شهر بزرگ جمع شده است.

تپ اخترها پرتوهای امواج رادیویی را از قطب های خود ساطع می کنند. همانطور که آن پرتوها در سراسر زمین حرکت می‌کنند، ما می‌توانیم پالس‌های تند را تا صدها بار در ثانیه تشخیص دهیم. با این دانش، دانشمندان همیشه به دنبال تپ اخترهای جدید در داخل و خارج کهکشان راه شیری ما هستند.

در تحقیق منتشر شده این هفته در ژورنال اخترفیزیک, ما جزئیات یافته های خود را در مورد درخشان ترین تپ اختر رادیویی کشف شده در خارج از کهکشان راه شیری شرح می دهیم.

این تپ اختر که PSR J0523-7125 نام دارد، در ابر ماژلانی بزرگ - یکی از نزدیک ترین کهکشان های همسایه ما - قرار دارد و بیش از ده برابر درخشان تر از سایر تپ اخترهای رادیویی خارج از راه شیری است. حتی ممکن است از آنهایی که در آن هستند نیز روشن تر باشد.

چرا PSR J0523-7125 قبلاً کشف نشده بود؟

بیش از 3,300 تپ اختر رادیویی شناخته شده است. از این تعداد، 99 درصد در کهکشان ما ساکن هستند. بسیاری از آنها با تلسکوپ رادیویی معروف پارکز CSIRO کشف شدند. موریانگ، در نیو ساوت ولز.

حدود 30 تپ اختر رادیویی در خارج از کهکشان ما، در ابرهای ماژلانی یافت شده است. تا اینجا ما چیزی بیشتر نمی دانیم کهکشان های دور.

ستاره شناسان با جستجوی سیگنال های تکرار شونده متمایز آنها در داده های تلسکوپ رادیویی، تپ اخترها را جستجو می کنند. این یک کار محاسباتی فشرده است. در بیشتر مواقع کار می کند، اما اگر تپ اختر غیرمعمول باشد، این روش گاهی اوقات ممکن است از کار بیفتد: مانند بسیار سریع، بسیار کند، یا (در این مورد) اگر پالس بسیار گسترده باشد.

یک پالس بسیار گسترده، علامت «سوسوزن» ستاره شناسان را کاهش می دهد و می تواند پیدا کردن تپ اختر را سخت تر کند. ما اکنون می دانیم که PSR J0523-7125 دارای یک پرتو بسیار گسترده است و بنابراین از تشخیص فرار می کند.

ابر ماژلانی بزرگ در طول 50 سال گذشته چندین بار توسط تلسکوپ پارکس کاوش شده است، اما این تپ اختر هرگز مشاهده نشده است. پس چگونه توانستیم آن را پیدا کنیم؟

یک شی غیر معمول در داده های ASKAP ظاهر می شود

پرتوهای تپ اختر می توانند به شدت دایره ای قطبی شوند، به این معنی که میدان الکتریکی امواج نور در یک حرکت دایره ای در حین حرکت امواج می چرخد. فضا. چنین سیگنال های قطبی دایره ای بسیار نادر هستند و معمولا فقط از اجرام با میدان مغناطیسی بسیار قوی مانند تپ اخترها یا ستاره های کوتوله ساطع می شوند.

ما می‌خواستیم تپ‌اخترهای غیرمعمولی را مشخص کنیم که شناسایی آنها با روش‌های سنتی دشوار است، بنابراین با شناسایی سیگنال‌های قطبی دایره‌ای، آنها را پیدا کردیم.

چشمان ما نمی توانند بین نور قطبی و غیرقطبی تمایز قائل شوند. اما تلسکوپ رادیویی ASKAP که متعلق به آژانس ملی علوم استرالیا CSIRO است، معادل عینک آفتابی پلاریزه که می تواند رویدادهای قطبی دایره ای را تشخیص دهد.

هنگام نگاه کردن به داده های ASKAP ما متغیرها و گذرای آهسته نظرسنجی (VAST)، یک دانشجوی کارشناسی متوجه یک شی قطبی دایره ای در نزدیکی مرکز ابر ماژلانی بزرگ شد. علاوه بر این، این جسم در طی چند ماه روشنایی خود را تغییر داد: یکی دیگر از ویژگی‌های بسیار غیرعادی که آن را منحصربه‌فرد کرد.

این غیر منتظره و هیجان انگیز بود، زیرا هیچ تپ اختر یا ستاره کوتوله ای در این موقعیت وجود نداشت. ما فهمیدیم که شی باید چیز جدیدی باشد. ما آن را با تلسکوپ های مختلف، در طول موج های مختلف رصد کردیم تا بتوانیم این معما را حل کنیم.

به غیر از تلسکوپ پارکس (موریانگ)، ما از تلسکوپ فضایی استفاده کردیم رصدخانه نیل گرلز سویفت (برای مشاهده آن در طول موج های اشعه ایکس) و تلسکوپ جمینی در شیلی (برای مشاهده آن در طول موج های مادون قرمز). با این حال ما چیزی کشف نکردیم.

این جسم نمی تواند یک ستاره باشد، زیرا ستاره ها در نور نوری و مادون قرمز قابل مشاهده هستند. بعید بود که یک تپ اختر معمولی باشد، زیرا پالس ها توسط پارکس شناسایی می شدند. حتی تلسکوپ جمینی هم جوابی نداد.

در نهایت ما به جدید و بسیار حساس روی آوردیم تلسکوپ رادیویی MeerKAT در آفریقای جنوبی، متعلق به رصدخانه رادیویی نجوم آفریقای جنوبی است. مشاهدات با MeerKAT نشان داد که منبع در واقع یک تپ اختر جدید به نام PSR J0523-7125 است که با سرعتی در حدود سه دور در ثانیه می چرخد.

در زیر می توانید تصویر MeerKAT از تپ اختر را با "عینک آفتابی" قطبی شده در (چپ) و خاموش (راست) مشاهده کنید. اگر نوار لغزنده را حرکت دهید، متوجه خواهید شد که PSR J0523-7125 تنها شیء درخشان زمانی است که عینک روشن است.

تجزیه و تحلیل ما همچنین موقعیت آن را در ابر ماژلانی بزرگ، در فاصله 160,000 سال نوری از ما تایید کرد. ما شگفت زده شدیم که PSR J0523-7125 بیش از ده برابر درخشان تر از سایر تپ اخترهای آن کهکشان است و احتمالاً درخشان ترین تپ اختری است که تا به حال پیدا شده است.

آنچه تلسکوپ های جدید می توانند انجام دهند

کشف PSR J0523-7125 توانایی ما را در یافتن تپ اخترهای گمشده با استفاده از این تکنیک جدید نشان می دهد.

با ترکیب این روش با قابلیت‌های ASKAP و MeerKAT، باید بتوانیم انواع دیگری از تپ‌اخترهای شدید و شاید حتی دیگر اجرام ناشناخته را کشف کنیم. توضیح دادن سخت است.

تپ اخترهای افراطی یکی از قطعات گم شده در تصویر وسیع جمعیت تپ اختر هستند. قبل از اینکه بتوانیم تپ اخترها را در چارچوب فیزیک مدرن درک کنیم، باید تعداد بیشتری از آنها را پیدا کنیم.

این کشف تازه آغاز راه است. ASKAP اکنون بررسی های آزمایشی خود را به پایان رسانده است و انتظار می رود در اواخر سال جاری به ظرفیت کامل عملیاتی خود راه اندازی شود. این راه را برای اکتشافات بیشتر هموار می کند، زمانی که جهانی S.K.A. شبکه تلسکوپ (آرایه کیلومتر مربع) رصد را در آینده ای نه چندان دور آغاز می کند.

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

اعتبار تصویر: برداشت هنرمند از PSR J0523-7125 در ابر ماژلانی بزرگ. کارل ناکس، مرکز عالی ARC برای کشف امواج گرانشی (OzGrav), نویسنده ارائه

تمبر زمان:

بیشتر از تکینگی هاب