Kozmik mezarlıkta şimdiye kadarki en yavaş nötron yıldızı bulundu

Uluslararası bir bilim adamları ekibine göre, bir "yıldız mezarlığından" çıkan olağandışı bir titreşimli radyo sinyali, yeni bir nötron yıldızı sınıfının kanıtı olabilir. Pulsar sinyali, her 53 saniyede bir dönen 76 milyon yıllık bir nötron yıldızından geliyor ve bu da onu şimdiye kadar gözlemlenen en yavaş dönen nötron yıldızı yapıyor. Yıldız, PSR J0901-4046 olarak adlandırıldı ve tarafından bulundu. MeerKAT Güney Afrika'daki radyo teleskopu.

Bir nötron yıldızı, Güneş'e benzer bir kütleye sahip, ancak yerçekimi tarafından yaklaşık 20 km çapa kadar ezilmiş bir nesnedir. Yıldız sıkıştırılırken açısal momentum korunur, bu da yıldızın dönüş hızının arttığı anlamına gelir - tıpkı dönen bir artistik patinajcının kollarını içeri çektiğinde nasıl hızlandığı gibi.

Dönen nötron yıldızlarının, Dünya'daki gözlemcilere darbeler gibi görünen radyo dalgaları yaydıkları iyi bilinmektedir. Radyo emisyonu süreci, yıldızın dönüşü tarafından yönlendirilir ve bu enerji transferi, sonunda dönüşü, emisyonların durmasının beklendiği noktaya kadar yavaşlatır.

Beklenmeyen titreşimler

"Bu keşifle ilgili şaşırtıcı olan şey, nötron yıldızı mezarlığında bulunması. Bu onu özel kılıyor,” diye açıklıyor Manişa Kaleb Projede baş araştırmacı olan Sydney Üniversitesi'nde. "Bu bölgede herhangi bir radyo titreşimi beklemiyoruz. Bu keşif, daha önce nötron yıldızlarını aramadığımız, keşfedilmemiş bir bölgenin kapılarını açtı.”

Bir makalenin baş yazarı olan Caleb, “Bu, şimdiye kadar bilinen en yavaş nötron yıldızı” diye ekliyor. Doğa Astronomisi  bu keşfi anlatır. "Radyo dalgaları yaydığı gerçeği, nötron yıldızlarının nasıl yaşlandığını anlamamıza meydan okuyor."

Daha önce tespit edilen en yavaş nötron yıldızı 23.5 saniyelik bir periyoda sahip, yani bu yeni bulgu yaklaşık üç kat daha yavaş. PSR J0901–4046, bazıları güçlü bir şekilde periyodik olan en az yedi farklı darbe tipine sahip görünüyor. Nabız türlerinin bu çeşitliliği, araştırmacıların daha önce hiç görülmemiş olduğunu söylüyor.

yarı periyodik darbeler

"Bilinen başka hiçbir nötron yıldızı bu çeşitliliği göstermiyor. 'Yarı periyodik' darbe tipi, nötron yıldızının sismik titreşimlerinden veya salınımlarından kaynaklanabilir - bu, bu patlamaları üreten emisyon mekanizmasının önemli ipuçları olabilir” diyor Caleb. "Bu, yeni bir nötron yıldızı sınıfının başlangıcı. Diğer sınıflarla nasıl ilişkili olduğu veya ilgili olup olmadığı henüz keşfedilmedi.”

Eskiden Manchester Üniversitesi'nden Caleb, gözlemin biraz iyi bir servetten daha fazlasını içerdiğini açıklıyor. "Kaynağın dönme periyodunun sadece %0.5'inde 'açık' olması, ışının Dünya ile kesiştiği için çok şanslı olduğumuz anlamına geliyor" dedi. "Şimdiye kadar varlığından bile haberdar olmadığımız bu nesnelerin bütün bir popülasyonunu kaçırıyor olabiliriz."

Pulsarlar, dönerken dünyayı süpüren ve astronomların onları bir dizi düzenli darbe olarak algılamasına izin veren manyetik kutuplarından çıkan radyasyon ışınlarına sahip nötron yıldızlarıdır. Doğa Astronomisi kağıt ve Oxford Üniversitesi astrofizikçisi, Ian HaywoodSöyledim, Fizik Dünyası. "Bu tür nötron yıldızlarının dönüşünü aşırı hassasiyetle zamanlamak için radyo teleskoplarını kullanabiliriz, bu da pulsarları astrofizik ve temel fiziğin çeşitli yönlerini test etmek için son derece tesadüfi kaynaklar haline getirir."

tesadüfi ve temel

Heywood, araştırmacıların nötron yıldızları hakkında gözlemleyebilecekleri temel şeylerden ikisinin dönüş hızı ve bu dönüşün yavaşlama hızı olduğunu ekliyor.

"Nötron yıldızlarıyla ilgili teoriler, bu iki değerin bazı kombinasyonları için radyo emisyonunun kapanacağını ve ışınların kaybolacağını tahmin ediyor" diyor. "Bu nesneden bu kadar uzun bir dönüş periyoduna sahip radyo emisyonu görmemiz, bu teorilerin bazılarına meydan okuyor."

Heywood, PSR J0901–4046'nın dönme ve yavaşlama hızının (teknik olarak parametre alanı olarak anılır) değerlerinin, onu yeni bir şey olarak işaretlediğine dikkat çekiyor.

Heywood, "Farklı pulslu nötron yıldızları sınıfları, parametre uzayının oldukça farklı bölgelerini işgal ediyor ve bu keşif, bilinen herhangi bir nötron yıldızı sınıfı içermeyen bölgelere doğru ilerliyor" diye açıklıyor. "Belki de yeni bir nötron yıldızı sınıfı değildir, daha ziyade mevcut bilinen popülasyona ilişkin anlayışımız eksiktir. Her iki durumda da, bu keşif, bu tür nesneler hakkındaki anlayışımızı sorguluyor.”

Araştırmacılar, MeerKAT'tan elde edilen verilerden tam olarak yararlanarak ve teleskopun MeerTRAP ve ThunderKAT projelerinin gözlem tekniklerini birleştirerek, PSR J0901–4046 gibi daha fazla nesne aramayı umduklarını söylüyorlar.

Caleb, "Bu nötron yıldızlarından daha fazlasını bulmak, galaktik nötron yıldızı popülasyonunu anlamamız için hayati önem taşıyabilir" diye bitiriyor.