Безпрецедентни пулсации на „джуджета“, открити с помощта на телескопа FAST

Екип от астрономи откри „пулсари джуджета“ от пулсар PSR B2111+46 с помощта на телескопа FAST. За разлика от емисиите на обикновените пулсари, тези слаби, тесни пулсации представляват уникално състояние на радиация, често проявяващо рядък обърнат спектър. Проучването показва, че тези пулсации могат да помогнат за разкриването на мистериите на радиационните процеси на пулсара и екстремните плазмени условия в магнитосферата на пулсара.

С помощта на телескопа FAST изследователите откриха уникални „импулси на джуджета“. пулсар PSR B2111+46, потенциално разкриващ неизвестни аспекти на пулсарното излъчване и плазма условия.

Използвайки сферичния радиотелескоп с апертура от петстотин метра (FAST), изследователски екип, ръководен от професор Джинлин Хан от Националните астрономически обсерватории на Китайската академия на науките (NAOC), откри различни „импулси на джуджета“ от пулсар PSR B2111+46 и проучи радиоизлъчването в несравними детайли Префикс и сонда за неизвестна физика в магнитосферата.

Това проучване е публикувано днес (17 август) в списанието естествена астрономия.

Излъчване на пулсар и анулиране на пулсар

Пулсарите обикновено излъчват периодични радиосигнали. Въпреки това, някои по-стари пулсари понякога спират да излъчват за определени периоди, феномен, известен като „пулсиране“. Това може да се случи, защото частиците не могат да бъдат произведени в магнитосферата поради неблагоприятни условия или промени в структурата на магнитното поле и радиационната зона. Алтернативно, областта на образуване на частици може да бъде наводнена с плазма, произведена другаде.

Пулсарното радиоизлъчване от гръмотевични бури и дъждовни капки е от частици в магнитосферата на PSR B2111+46, открити от FAST. Кредит: NAOC

Точната причина за липсата на радиация на звездата все още не е известна. Трудно е да се определи физическото състояние на магнитосферата на пулсара, когато излъчването му е потиснато.

Безпрецедентни бележки за PSR B2111+46

PSR B2111+46 е сравнително стар пулсар и учените отдавна знаят, че емисиите от този пулсар често изчезват за периоди от време. Въпреки това, десетки много тесни, необичайно слаби пулсации — ненаблюдавани преди това — бяха открити по време на нормални периоди на отмяна, когато бяха наблюдавани случайно на 24 август, 26 август и 17 септември 2020 г., като част от моментната снимка на пулсара на Галактическата равнина Проучване, ключ. Проект FAST за лов на пулсари.

За да изследват този нов тип емисионно състояние, изследователите наблюдаваха този пулсар в продължение на два часа отново на 8 март 2022 г. „Най-накрая избрахме 175 от тези тесни, слаби пулсари“, каза д-р Сюе Чен, първи автор на изследването. Според д-р Чен такива импулси се отличават от нормалните импулси по отношение на ширината и енергията на импулса и затова се наричат ​​„импулси джуджета“.

Пулсарът джудже от пулсара B2111+46 показва отчетливи разлики в ширината на импулса и енергията на излъчване в сравнение с нормалните пулсари, което показва ново състояние на излъчване, което е различно от нормалния пулсар. Кредит: NAOC

Естеството на бобовите растения джуджета

Докато стандартните единични импулси излъчват радиация чрез „гръмотевична буря“ от частици, генерирани от широкомащабни разряди в редовно образуващи се кухини близо до магнитните полюси на пулсар, импулсите джуджета се произвеждат от една или няколко „дъждовни капки“ от частици, генерирани от производството на двойки в вакуола, крехък от този почти смъртоносен пулсар.

Тези оскъдни, слаби и тесни импулси съставляват ново състояние на излъчване, което е независимо от нормалните импулси и такива импулси често показват рядък обратен спектър, тоест те имат много по-силно излъчване при по-високи радиочестоти, нещо, което рядко се открива в такова характерно състояние. Хронология от астрономически източници. Професор Хан каза: „Би било трудно да се измерят свойствата на такива пулсари джуджета с радиотелескопи, различни от FAST, и измерванията на такава нова група пулсари джуджета разкриват, че структурата на магнитното поле на радиационния пулсар остава непроменена дори когато радиацията почти спира.“

„Всъщност са наблюдавани по-малко пулсари джуджета, отколкото няколко други пулсари“, каза Ян И, съавтор на изследването. „Подробните изследвания на този джудже пулсарен клъстер могат да разкрият някои от мистериите, свързани с лечението на неизвестно пулсарно лъчение и да разкрият максималното състояние на плазмата в магнитосферата на пулсара.“

Справка: „Силно и слабо импулсно радиоизлъчване от гръмотевични бури и дъждовни капки от частици в магнитосферата“ от X. Chen, Y. Yan, JL Han, C. Wang, PF Wang, W.C. Jing, KJ Lee, B. Zhang, RX Xu T. Wang, ZL Yang, WQ Su, N.N. Cai, WY Wang, GJ Qiao, J. Xu и DJ Zhou 17 август 2023 г., наличен тук. естествена астрономия.
DOI: 10.1038/s41550-023-02056-z