Astronomit ovat kehittäneet uuden tekniikan millisekunnin pulsareiden, maailman nopeimmin pyörivien tähtien ikien määrittämiseksi. Vakiomenetelmä pulssiaikojen arvioimiseksi tiedetään antavan epäluotettavia tuloksia etenkin nopeasti pyöriville millisekunnin pulsareille, sanoi Bülent Kiziltan, astronomian ja astrofysiikan jatko-opiskelija Kalifornian yliopistossa Sant a Cruzissa. "Pulsaarien ikävyyden tarkka määrittäminen on ensiarvoisen tärkeää, koska sillä on vaikutuksia pulsareiden muodostumisen ja kehityksen, neutronitähtien fysiikan ja muiden alueiden ymmärtämiseen", hän sanoi.
Kiziltan on työskennellyt UCSC: n tähtitieteen ja astrofysiikan professorin Stephen Thorsettin kanssa millisekunnin pulssureiden kehitystä. Hän esitteli havaintonsa American Astronomical Society -kokouksessa Pasadenassa maanantaina 8. kesäkuuta.
Pulsaari on nopeasti pyörivä neutronitähti, romahtunut ydin, joka jää sen jälkeen, kun massiivinen tähti räjähtää supernoovana. Pulsaari säteilee radioaaltojen säteitä (samoin kuin röntgen- ja gammasäteitä) neutronitähden magneettinavoilta. Koska magneettinavat eivät ole yhdensuuntaiset tähtien spin-akseliin, säteet pyyhkäisevät ympäri majakka majakkaa lähettäen radioaaltojen impulsseja maan tarkkailijoille. Radioaaltojen kunkin pulssin välinen ajanjakso vastaa neutronitähteen pyörimisnopeutta.
”Useimmissa tapauksissa ainoa meillä oleva tieto on radiopulssi, jonka saamme näiltä pienikokoisilta tähtiiltä. Näistä pulsseista yritämme määrittää iät, massat ja kiertoradan parametrit - todella haastava tehtävä ”, Kiziltan sanoi.
Tavallisilla pulsaareilla on taipumus pyöriä muutaman kerran sekunnissa, ja ne hidastuvat vähitellen iän myötä, muuttuen lopulta liian heikoiksi havaitsemista varten. Millisekunnin pulsaattorit kuitenkin pyörivät satoja aikoja sekunnissa. He saavuttavat nämä poikkeukselliset linkousnopeudet vetämällä materiaalia binaarisesta seuratähdestä, prosessilla, joka siirtää kulmaisen vauhdin kumppanista pulsaariin.
"Tämä spin-up-prosessi on olennaisesti kuin CPR: n antaminen kuolleelle tai kuolleelle pulsarille, antaen sille toisen vuokrasopimuksen elämälle", Kiziltan sanoi.
Tavanomainen lähestymistapa pulsarin ”ominais” tai ”spin-down” -kauden määrittämiseksi perustuu kahteen parametriin: pulssien väliseen aikaan ja nopeuteen, jolla ne hidastuvat. Kiziltan ja Thorsett osoittivat, että tämä menetelmä voi yliarvioida tai aliarvioida pulsarin ikä kerroin 10, kun sitä käytetään millisekunnin pulsareihin.
Vakiotekniikan tarkkuuden parantamiseksi ne sisälsivät lisärajoitukset, jotka johtuvat kehräysprosessista, ja fyysiset rajoitukset enimmäis kehrätysajalle. "Muokkasimme ikälaskelmia vastaamaan näitä rajoituksia ja osoitimme, että tällä lähestymistavalla voidaan saavuttaa arviot, jotka ovat lähempänä pulsarin todellista ikää", Kiziltan sanoi.
Ne osoittavat, että joissain tapauksissa nuorten näyttävät millisekunnin pulsaattorit voivat itse asiassa olla useita miljardia vuotta vanhempia. Muissa tapauksissa nuoret millisekunnin pulsaattorit voivat jäljitellä pulsareiden ominaisuuksia, jotka ovat yhtä vanhoja kuin itse galaksi.
Lähteet: AAS, UCSC
