Astronomowie używający Kosmicznego Teleskopu Fermi znaleźli zaskakująco młody, mocny i świetlisty pulsar milisekundowy. Ale ten nowy obiekt jest tylko młodzieńcem, urodzonym zaledwie około 25 milionów lat temu.
„To trochę jak znalezienie Justina Biebera, kiedy myślałeś, że byłeś na koncercie Rolling Stones” - powiedziała Victoria Kaspi, profesor fizyki z McGill University w Montrealu podczas telekonferencji na temat dwóch nowych odkryć dokonanych za pomocą teleskopu Fermi. „Fermi stanowił ogromny krok naprzód w poszukiwaniu rzeczy, których nie można było sobie wyobrazić 25 lat temu”.
Oprócz bardzo młodego i jasnego pulsara naukowcy ogłosili, że odkryli także zestaw dziewięciu wcześniej nieznanych pulsarów gamma, nowy typ o wyjątkowo niskiej jasności. Zostały one odkryte dzięki nowej technice umożliwiającej bardziej wydajne przesiewanie danych Fermi.
Młody pulsar milisekundowy o nazwie PSR J1823? 3021A został znaleziony w gromadzie kulistej NGC 6624, niedaleko centrum naszej galaktyki. Fermi już wcześniej wykrywał pulsary w gromadach kulistych, ale zwykle odkrywa połączone promienie gamma z wielu starożytnych pulsarów w gromadach. Tym razem, co zaskakujące, promienie gamma powstały z jednego bardzo silnego pulsara milisekundowego.
„Na początku sądziliśmy, że może to być pulsary sto milisekund, ale teraz widzimy, że jest tylko jeden” - powiedział Paulo Freire z Instytutu Radia Astronomii im. Maxa Plancka w Bonn w Niemczech, również rozmawiając z dziennikarzami podczas telekonferencji. Freire jest głównym autorem nowego artykułu opublikowanego w czasopiśmie Astrophysical Journal. „Musiało powstać niedawno na podstawie tego, jak szybko emituje energię. To trochę jak znalezienie krzyczącego dziecka w cichym domu spokojnej starości. To było dość zaskakujące odkrycie dla wszystkich zaangażowanych. ”
Pulsar to rodzaj gwiazdy neutronowej, która okresowo emituje energię elektromagnetyczną, wysyłając sygnały prawie jak latarnia morska. Pulsary, które łączą niesamowitą gęstość z ekstremalnym obrotem, nazywane są pulsarami milisekundowymi. Te pulsary milisekundowe są szczególnie fascynujące, ponieważ są kulami wielkości miasta około pół miliona mas Ziemi, obracającymi się z prędkością do 43 000 obrotów na minutę.
Uważa się, że pulsary milisekundowe osiągają takie prędkości, ponieważ są grawitacyjnie związane w układach podwójnych z normalnymi gwiazdami. Podczas części swojego życia gwiazdowego gaz przepływa z normalnej gwiazdy do pulsara. Z czasem uderzenie tego opadającego gazu stopniowo zwiększa obroty pulsara.
Dziewięć nowych pulsarów o niskiej jasności znalezionych w Fermi emituje mniej promieniowania gamma niż te wcześniej znane i obracają się tylko od trzech do dwunastu razy na sekundę. Okazało się, że tylko jeden z tych pulsarów emituje fale radiowe. Bez nowej techniki astronomowie nie znaleźliby tych słabych pulsarów.
„„ Zastosowaliśmy nowy rodzaj hierarchicznego algorytmu, który pierwotnie opracowaliśmy do wyszukiwania fal grawitacyjnych, i szybko otrzymaliśmy nagrodę ”, powiedział Bruce Allen, dyrektor Instytutu Fizyki Grawitacyjnej Maxa Plancka, współautor odkrycia.
Korzystając z tzw. Ślepego wyszukiwania, komputery sprawdzają wiele różnych kombinacji położenia i zachowania obrotowego, aby sprawdzić, czy odpowiadają one czasom przybycia fotonów uderzających w teleskop FATH Large Area teleskop (LAT) z tego samego kierunku. W wyszukiwaniu wykorzystano 8 000 fotonów, które uznano za najbardziej prawdopodobne, że pochodzą z pulsara w rozpoznanej pozycji, który LAT Fermiego zebrał podczas swojej trzyletniej orbity. Kiedy czasy przybycia fotonu pokrywają się z przypuszczalnym modelem pozycji i rotacji pulsara, w zliczeniach fotonów promieniowania gamma pojawia się regularny wzór pików, w zależności od pozycji rotacji pulsara, a nowy pulsar promieniowania gamma został odkryty.
„To trochę jak przesiewanie przez kupę piasku w poszukiwaniu diamentów” - powiedział Allen, dodając, że poszukiwania trwają i mają nadzieję znaleźć więcej.
Ponadto Allen powiedział, że użytkownicy projektu [chronionego przez e-mail] mogą teraz brać udział w tym wyszukiwaniu, aby pomóc w konkretnym poszukiwaniu pierwszego czystego promienia gamma o promieniu milisekundy. Allen jest dyrektorem tego projektu i powiedział, że to odkrycie będzie znaczącym wkładem w nasze rozumienie pulsarów.
NASA ma nową interaktywną funkcję internetową o Fermi i 100 pulsarach, które teraz znalazł.
Źródła: Max Planck Institute, NASA, Więcej informacji, zdjęcia i filmy wideo na tej stronie NASA
