Beispiellose „Zwerg“-Pulsationen wurden mit dem FAST-Teleskop entdeckt

Mit dem FAST-Teleskop haben Forscher einzigartige „Zwergpulse“ entdeckt. Pulsar PSR B2111+46, das möglicherweise unbekannte Aspekte der Pulsarstrahlung enthüllt und Plasma Bedingungen.

Mit dem Five Hundred Meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) entdeckte ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Jinlin Han von den Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (NAOC) deutliche „Zwergimpulse“ vom Pulsar PSR B2111+46 und untersuchte sie die Radioemission in unvergleichlicher Detailliertheit. Präfix und Sonde für unbekannte Physik in der Magnetosphäre.

Diese Studie wurde heute (17. August) in der Zeitschrift veröffentlicht natürliche Astronomie.

Pulsar-Emission und Pulsar-Auslöschung

Pulsare senden normalerweise periodische Funksignale aus. Einige ältere Pulsare hören jedoch manchmal für bestimmte Zeiträume auf zu emittieren, ein Phänomen, das als „Pulsieren“ bezeichnet wird. Dies kann passieren, weil aufgrund ungünstiger Bedingungen oder Veränderungen in der Magnetfeldstruktur und Strahlungszone keine Partikel in der Magnetosphäre erzeugt werden können. Alternativ könnte der Partikelbildungsbereich mit an anderer Stelle erzeugtem Plasma geflutet werden.

Pulsare Radioemissionen von Gewittern und Regentropfen stammen von Partikeln in der Magnetosphäre von PSR B2111+46, die von FAST entdeckt wurden. Bildnachweis: NAOC

Der genaue Grund für die fehlende Strahlung des Sterns ist noch unbekannt. Es ist schwierig, den physikalischen Zustand der Magnetosphäre eines Pulsars zu bestimmen, wenn seine Strahlung unterdrückt ist.

Beispiellose Hinweise für PSR B2111+46

PSR B2111+46 ist ein relativ alter Pulsar, und Wissenschaftler wissen seit langem, dass die Emissionen dieses Pulsars oft für längere Zeit leer sind. Allerdings wurden Dutzende sehr schmaler und ungewöhnlich schwacher Pulsationen – zuvor unbeobachtet – während normaler Auslöschungsperioden entdeckt, als sie zufällig am 24. August, 26. August und 17. September 2020 als Teil des Pulsar-Schnappschusses der galaktischen Ebene beobachtet wurden Umfrage, das ist der Schlüssel. FAST-Projekt zur Jagd auf Pulsare.

Um diesen neuartigen Emissionszustand zu untersuchen, beobachteten die Forscher diesen Pulsar am 8. März 2022 erneut zwei Stunden lang. „Schließlich haben wir 175 dieser schmalen, schwachen Pulsare ausgewählt“, sagte Dr. Xue Chen, Erstautor der Studie. Solche Pulse heben sich laut Dr. Chen hinsichtlich Pulsbreite und Energie von normalen Pulsen ab und werden daher „Zwergpulse“ genannt.

Zwergpulsare des Pulsars B2111+46 zeigen deutliche Unterschiede in der Pulsbreite und Strahlungsenergie im Vergleich zu normalen Pulsaren, was auf einen neuen Emissionszustand hinweist, der sich vom normalen Pulsar unterscheidet. Bildnachweis: NAOC

Die Natur der Zwerghülsenfrüchte

Während einzelne Standardpulsare Strahlung durch ein „Gewitter“ von Partikeln aussenden, die durch großräumige Entladungen in sich regelmäßig bildenden Hohlräumen in der Nähe der Magnetpole eines Pulsars erzeugt werden, werden Zwergpulsare durch einen oder mehrere „Regentropfen“ von Partikeln erzeugt, die durch die Erzeugung von Paaren erzeugt werden eine Vakuole. Zerbrechlicher als dieser Nahtod-Pulsar.

Diese spärlichen, schwachen und schmalen Impulse stellen einen neuen Strahlungszustand dar, der von normalen Impulsen unabhängig ist, und solche Impulse weisen häufig ein seltenes inverses Spektrum auf, das heißt, sie emittieren bei höheren Radiofrequenzen viel stärker, was bei einer solchen Charakteristik selten festgestellt wird Zustand. Zeitleiste aus astronomischen Quellen. Professor Han sagte: „Es wäre schwierig, die Eigenschaften solcher Zwergpulsare mit anderen Radioteleskopen als FAST zu messen, und Messungen einer solchen neuen Gruppe von Zwergpulsaren zeigen, dass die Magnetfeldstruktur des Strahlungspulsars auch bei der Strahlung unverändert bleibt.“ hört fast auf.

„Tatsächlich wurden weniger Zwergpulsare beobachtet als einige andere Pulsare“, sagte Yan Yi, Co-Erstautor der Studie. „Detaillierte Studien dieses Zwergpulsarhaufens können einige der Geheimnisse im Zusammenhang mit der Behandlung unbekannter Pulsarstrahlung aufdecken und den maximalen Plasmazustand in der Magnetosphäre des Pulsars aufdecken.“

Referenz: „Strong and Weak Pulsed Radio Emission by Thunderstorms and Raindrops from Particles in the Magnetosphere“ von 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 und DJ Zhou, 17. August 2023, hier verfügbar. natürliche Astronomie.
DOI: 10.1038/s41550-023-02056-z