天文学者は私たちの銀河の外で最も明るい電波パルサーを発見しました

星が超新星で爆発して死ぬとき、それはある種の新しい生命を取ります。

パルサーは、巨大な星が燃料供給を使い果たした後に残された非常に急速に回転する物体です。 それらは非常に密集していて、大都市の大きさの領域に詰め込まれた太陽に似た質量を持っています。

パルサーは、極から電波のビームを放射します。 これらのビームが地球全体を掃引するとき、XNUMX秒間に数百回もの高速パルスを検出できます。 この知識により、科学者たちは常に私たちの天の川銀河の内外で新しいパルサーを探しています。

研究で 今週公開された 天体物理学ジャーナル, 天の川の外でこれまでに発見された中で最も明るい電波パルサーに関する調査結果を詳しく説明します。

PSR J0523-7125という名前のこのパルサーは、私たちの最も近い隣接銀河のXNUMXつである大マゼラン雲の中にあり、天の川の外にある他のすべての電波パルサーよりもXNUMX倍以上明るいです。 その中のものよりもさらに明るいかもしれません。

PSR J0523-7125が以前に発見されなかったのはなぜですか？

知られている3,300以上の無線パルサーがあります。 これらのうち、99パーセントは私たちの銀河内に存在します。 多くはCSIROの有名なパークス電波望遠鏡で発見されました。 ムリヤン、ニューサウスウェールズ州。

銀河の外、マゼラン雲で約30個の電波パルサーが発見されました。 これまでのところ、私たちはこれ以上何も知りません 遠方の銀河.

天文学者は電波望遠鏡のデータでパルサーの特徴的な繰り返し信号を探すことでパルサーを探します。 これは計算量の多いタスクです。 ほとんどの場合は機能しますが、パルサーが異常な場合（非常に速い、非常に遅い、または（この場合）パルスが非常に広い場合など）、この方法が失敗することがあります。

非常に広いパルスは、天文学者が探す特徴的な「ちらつき」を減らし、パルサーを見つけるのを難しくする可能性があります。 PSR J0523-7125のビームは非常に広いため、検出を逃れることがわかりました。

大マゼラン雲は過去50年間に何度かパークス望遠鏡によって探索されてきましたが、それでもこのパルサーは発見されたことがありませんでした。 では、どうやってそれを見つけることができたのでしょうか？

異常なオブジェクトがASKAPデータに出現する

パルサービームは高度に円形に分極することができます。つまり、光波の電界は、波が通過するときに円運動で回転します。 スペース。 このような円偏光信号は非常にまれであり、通常、パルサーや矮星などの非常に強い磁場を持つ物体からのみ放出されます。

従来の方法では識別が難しい異常なパルサーを特定したかったので、特に円偏光信号を検出してそれらを見つけることにしました。

私たちの目は、偏光と非偏光を区別できません。 しかし、オーストラリアの国立科学機関CSIROが所有および運営しているASKAP電波望遠鏡は、 循環偏光イベントを認識できる偏光サングラス.

ASKAPからのデータを見るとき 変数と遅いトランジェント （VAST）調査では、学部生が大マゼラン雲の中心近くに円偏光の物体に気づきました。 さらに、このオブジェクトは数か月の間に明るさを変えました：それをユニークにしたもう一つの非常に珍しい特性。

この位置には既知のパルサーや矮星がなかったので、これは予想外でエキサイティングでした。 オブジェクトは何か新しいものでなければならないと考えました。 謎を解くために、さまざまな波長のさまざまな望遠鏡でそれを観察しました。

Parkes（Murriyang）望遠鏡とは別に、宇宙ベースの望遠鏡を使用しました ニールゲーレルスウィフト天文台 （X線波長でそれを観察するために）そして ジェミニ望遠鏡 チリで（赤外線波長でそれを観察するため）。 しかし、何も検出されませんでした。

星は光学光と赤外線で見えるため、オブジェクトを星にすることはできません。 パルスはパークスによって検出されたため、通常のパルサーである可能性は低いです。 ジェミニ望遠鏡でさえ答えを提供しませんでした。

最終的に、私たちは新しい、非常に敏感なものに目を向けました MeerKAT電波望遠鏡 南アフリカでは、南アフリカの電波天文観測所が所有および運営しています。 MeerKATでの観測により、ソースは確かに新しいパルサー、PSR J0523-7125であり、毎秒約XNUMX回転の速度で回転していることが明らかになりました。

以下に、偏光された「サングラス」がオン（左）とオフ（右）にあるパルサーのMeerKAT画像を示します。 スライダーを動かすと、眼鏡をかけているときにPSRJ0523-7125が唯一の明るい物体であることがわかります。

私たちの分析では、約160,000光年離れた大マゼラン雲内の位置も確認されました。 PSR J0523-7125は、その銀河内の他のすべてのパルサーよりもXNUMX倍以上明るく、おそらくこれまでに見つかった中で最も明るいパルサーであることに驚きました。

新しい望遠鏡でできること

PSR J0523-7125の発見は、この新しい技術を使用して「欠落している」パルサーを見つける能力を示しています。

この方法をASKAPおよびMeerKATの機能と組み合わせることにより、他のタイプの極端なパルサー、さらには他の未知の物体を発見できるはずです。 説明するのは難しい.

極端なパルサーは、パルサーの人口の広大な画像に欠けている部分のXNUMXつです。 現代物理学の枠組みの中でパルサーを真に理解する前に、それらをもっと見つける必要があります。

この発見はほんの始まりに過ぎません。 ASKAPは現在パイロット調査を終了しており、今年後半にフル稼働を開始する予定です。 これにより、グローバルな場合、さらに多くの発見への道が開かれます。 SKA （スクエア・キロメートル・アレイ）望遠鏡ネットワークはそれほど遠くない将来に観測を開始します。

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

画像クレジット：大マゼラン雲におけるPSRJ0523-7125のアーティストの印象。 カールノックス、重力波発見のためのARCセンターオブエクセレンス（OzGrav）, 著者提供

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• 出典: https://singularityhub.com/2022/05/05/astronomers-discovered-the-brightest-radio-pulsar-outside-our-galaxy/