Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra xung vô tuyến sáng nhất bên ngoài thiên hà Plato của chúng ta Trí thông minh dữ liệu Blockchain. Tìm kiếm dọc. Ái.

Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra xung điện vô tuyến sáng nhất bên ngoài thiên hà của chúng ta

Dấu thời gian: 5:2022 sáng ngày 10 tháng 00 năm XNUMX
thiên hà không gian đài phát thanh pulsar thiên văn học

Khi một ngôi sao phát nổ và chết trong một siêu tân tinh, nó sẽ có một cuộc sống mới.

Nhũ tháp là những vật thể quay cực nhanh còn sót lại sau khi các ngôi sao lớn cạn kiệt nguồn cung cấp nhiên liệu. Chúng cực kỳ dày đặc, với khối lượng tương đương với mặt trời, nằm trong một khu vực có kích thước bằng một thành phố lớn.

Pulsar phát ra chùm sóng vô tuyến từ các cực của chúng. Khi những chùm tia đó quét qua Trái đất, chúng ta có thể phát hiện ra các xung nhanh thường xuyên lên tới hàng trăm lần mỗi giây. Với kiến ​​thức này, các nhà khoa học luôn theo dõi các sao xung mới trong và ngoài dải Ngân hà của chúng ta.

Trong nghiên cứu được xuất bản trong tuần này trong Tạp chí Vật lý thiên văn, chúng tôi trình bày chi tiết những phát hiện của mình trên xung vô tuyến phát sáng nhất từng được phát hiện bên ngoài Dải Ngân hà.

Sao xung này, được đặt tên là PSR J0523-7125, nằm trong Đám mây Magellan Lớn — một trong những thiên hà lân cận gần nhất của chúng ta — và sáng hơn mười lần so với tất cả các sao xung vô tuyến khác ngoài Dải Ngân hà. Nó có thể còn sáng hơn những thứ bên trong nó.

Tại sao PSR J0523-7125 không được phát hiện trước đây?

Có hơn 3,300 pulsar vô tuyến được biết đến. Trong số này, 99 phần trăm cư trú trong thiên hà của chúng ta. Nhiều người đã được phát hiện bằng kính viễn vọng vô tuyến Parkes nổi tiếng của CSIRO, Murriyang, ở New South Wales.

Khoảng 30 sao xung vô tuyến đã được tìm thấy bên ngoài thiên hà của chúng ta, trong Đám mây Magellan. Cho đến nay chúng tôi không biết về bất kỳ các thiên hà xa xôi.

Các nhà thiên văn học tìm kiếm các sao xung bằng cách tìm kiếm các tín hiệu lặp lại đặc biệt của chúng trong dữ liệu kính viễn vọng vô tuyến. Đây là một công việc đòi hỏi nhiều tính toán. Nó hoạt động hầu hết thời gian, nhưng phương pháp này đôi khi có thể thất bại nếu xung bất thường: chẳng hạn như rất nhanh, rất chậm hoặc (trong trường hợp này) nếu xung rất rộng.

Một xung rất rộng làm giảm đặc điểm "nhấp nháy" mà các nhà thiên văn tìm kiếm và có thể làm cho sao xung khó tìm thấy hơn. Bây giờ chúng ta biết PSR J0523-7125 có một chùm tia cực kỳ rộng và do đó đã thoát khỏi sự phát hiện.

Đám mây Magellan Lớn đã được kính thiên văn Parkes khám phá nhiều lần trong 50 năm qua, nhưng sao xung này chưa bao giờ được phát hiện. Vì vậy, làm thế nào chúng tôi có thể tìm thấy nó?

Một đối tượng bất thường xuất hiện trong dữ liệu ASKAP

Chùm xung có thể phân cực tròn, có nghĩa là điện trường của sóng ánh sáng quay theo chuyển động tròn khi sóng truyền qua không gian. Các tín hiệu phân cực tròn như vậy rất hiếm và thường chỉ được phát ra từ các vật thể có từ trường rất mạnh, chẳng hạn như sao xung hoặc sao lùn.

Chúng tôi muốn xác định chính xác các pulsar bất thường khó xác định bằng các phương pháp truyền thống, vì vậy chúng tôi bắt đầu tìm ra chúng bằng cách phát hiện cụ thể các tín hiệu phân cực tròn.

Mắt của chúng ta không thể phân biệt giữa ánh sáng phân cực và không phân cực. Nhưng kính thiên văn vô tuyến ASKAP, do cơ quan khoa học quốc gia của Úc CSIRO sở hữu và vận hành, có tương đương với kính râm phân cực có thể nhận biết các sự kiện phân cực tròn.

Khi xem dữ liệu từ ASKAP của chúng tôi Biến và Quá độ chậm (VAST) khảo sát, một sinh viên đại học nhận thấy một vật thể phân cực tròn gần trung tâm của Đám mây Magellan Lớn. Hơn nữa, vật thể này đã thay đổi độ sáng trong suốt vài tháng: một đặc tính rất khác thường khác khiến nó trở nên độc nhất vô nhị.

Điều này thật bất ngờ và thú vị, vì không có sao xung hay sao lùn được biết đến ở vị trí này. Chúng tôi nghĩ rằng đối tượng phải là một cái gì đó mới. Chúng tôi đã quan sát nó bằng nhiều kính thiên văn khác nhau, ở các bước sóng khác nhau, để thử và giải đáp bí ẩn.

Ngoài kính viễn vọng Parkes (Murriyang), chúng tôi đã sử dụng Đài quan sát Neil Gehrels Swift (để quan sát nó ở bước sóng tia X) và Kính thiên văn Gemini ở Chile (để quan sát nó ở bước sóng hồng ngoại). Tuy nhiên, chúng tôi không phát hiện thấy gì.

Vật thể không thể là một ngôi sao, vì các ngôi sao sẽ có thể nhìn thấy được trong ánh sáng quang học và tia hồng ngoại. Nó không có khả năng là một xung bình thường, vì các xung đã được phát hiện bởi Parkes. Ngay cả kính thiên văn Gemini cũng không đưa ra câu trả lời.

Cuối cùng, chúng tôi đã chuyển sang tính năng mới, có độ nhạy cao Kính viễn vọng vô tuyến MeerKAT ở Nam Phi, do Đài quan sát thiên văn vô tuyến Nam Phi sở hữu và điều hành. Các quan sát với MeerKAT cho thấy nguồn thực sự là một pulsar mới, PSR J0523-7125, quay với tốc độ khoảng ba vòng mỗi giây.

Dưới đây, bạn có thể thấy hình ảnh MeerKAT của pulsar với "kính râm" phân cực ở trên (trái) và tắt (phải). Nếu bạn di chuyển thanh trượt, bạn sẽ nhận thấy PSR J0523-7125 là vật thể sáng duy nhất khi đeo kính.

Phân tích của chúng tôi cũng xác nhận vị trí của nó trong Đám mây Magellan Lớn, cách chúng ta khoảng 160,000 năm ánh sáng. Chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy PSR J0523-7125 sáng hơn mười lần so với tất cả các sao xung khác trong thiên hà đó, và có thể là sao xung sáng nhất từng được tìm thấy.

Những gì kính thiên văn mới có thể làm

Việc phát hiện ra PSR J0523-7125 chứng tỏ khả năng của chúng tôi trong việc tìm ra các pulsar “bị mất tích” bằng kỹ thuật mới này.

Bằng cách kết hợp phương pháp này với khả năng của ASKAP và MeerKAT, chúng ta sẽ có thể phát hiện ra các loại pulsar cực khác và thậm chí có thể là các vật thể chưa biết khác khó giải thích.

Các sao xung cực là một trong những mảnh còn thiếu trong bức tranh rộng lớn về dân số các sao xung. Chúng ta sẽ cần phải tìm thêm chúng trước khi có thể thực sự hiểu được các sao xung trong khuôn khổ của vật lý hiện đại.

Khám phá này chỉ là sự khởi đầu. ASKAP hiện đã hoàn thành các cuộc khảo sát thử nghiệm và dự kiến ​​sẽ đưa vào hoạt động hết công suất vào cuối năm nay. Điều này sẽ mở đường cho nhiều khám phá hơn nữa, khi toàn cầu S.K.A. (mảng km vuông) mạng lưới kính thiên văn bắt đầu quan sát trong một tương lai không xa.

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Tín dụng hình ảnh: Ấn tượng của nghệ sĩ về PSR J0523-7125 trong Đám mây Magellan Lớn. Carl Knox, Trung tâm Phát hiện Sóng hấp dẫn Xuất sắc của ARC (OzGrav), tác giả cung cấp

Dấu thời gian:

Thêm từ Trung tâm cá biệt