Un equipo de astrónomos detectó «púlsares enanos» del púlsar PSR B2111+46 usando el telescopio FAST. A diferencia de las emisiones de los púlsares ordinarios, estas pulsaciones débiles y estrechas representan un estado único de radiación, que a menudo exhibe un raro espectro invertido. El estudio indica que estas pulsaciones podrían ayudar a revelar los misterios de los procesos de radiación del púlsar y las condiciones extremas del plasma dentro de la magnetosfera del púlsar.
Usando el telescopio FAST, los investigadores han detectado «pulsos enanos» únicos. púlsar PSR B2111+46, potencialmente revelando aspectos desconocidos de la radiación púlsar y plasma condiciones.
Utilizando el radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST), un equipo de investigación dirigido por el profesor Jinlin Han de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC) detectó distintos «pulsos enanos» del púlsar PSR B2111+46 y estudió la emisión de radio con un detalle incomparable Prefijado y Sonda para Física Desconocida en la Magnetosfera.
Este estudio fue publicado hoy (17 de agosto) en la revista astronomía natural.
Emisión de púlsares y cancelación de púlsares
Los púlsares suelen emitir señales de radio periódicas. Sin embargo, algunos púlsares más antiguos a veces dejan de emitir durante períodos específicos, un fenómeno conocido como «pulsación». Esto puede suceder porque no se pueden producir partículas en la magnetosfera debido a condiciones desfavorables o cambios en la estructura del campo magnético y la zona de radiación. Alternativamente, la región de formación de partículas podría inundarse con plasma producido en otro lugar.
La emisión de radio de pulsar de tormentas eléctricas y gotas de lluvia proviene de partículas en la magnetosfera de PSR B2111+46 detectadas por FAST. Crédito: NAOC
La razón exacta de la ausencia de radiación de la estrella aún se desconoce. Es difícil determinar el estado físico de la magnetosfera de un púlsar cuando se suprime su radiación.
Notas sin precedentes para PSR B2111+46
PSR B2111+46 es un púlsar relativamente antiguo, y los científicos saben desde hace mucho tiempo que las emisiones de este púlsar a menudo se apagan durante períodos de tiempo. Sin embargo, se detectaron docenas de pulsaciones muy estrechas e inusualmente débiles, no observadas anteriormente, durante los períodos normales de cancelación cuando se observaron por casualidad el 24 de agosto, el 26 de agosto y el 17 de septiembre de 2020, como parte de la Instantánea de Pulsar del Plano Galáctico. Encuesta, una clave. Proyecto FAST para cazar púlsares.
Para investigar este nuevo tipo de estado de emisión, los investigadores observaron este púlsar durante dos horas nuevamente el 8 de marzo de 2022. «Finalmente, seleccionamos 175 de estos púlsares estrechos y débiles», dijo el Dr. Xue Chen, primer autor del estudio. Según el Dr. Chen, tales pulsos se destacan de los pulsos normales en términos de ancho de pulso y energía y, por lo tanto, se denominan «pulsos enanos».
El púlsar enano del púlsar B2111+46 muestra claras diferencias en el ancho del pulso y la energía de radiación en comparación con los púlsares normales, lo que indica un nuevo estado de emisión que es diferente del púlsar normal. Crédito: NAOC
La naturaleza de las leguminosas enanas.
Mientras que los púlsares estándar individuales emiten radiación a través de una «tormenta eléctrica» de partículas generadas por descargas a gran escala en cavidades formadas regularmente cerca de los polos magnéticos de un púlsar, los púlsares enanos son producidos por una o unas pocas «gotas de lluvia» de partículas generadas por la producción de un par en una vacuola frágil que este púlsar cercano a la muerte.
Estos pulsos escasos, débiles y angostos constituyen un nuevo estado de radiación independiente de los pulsos normales, y tales pulsos a menudo exhiben un espectro inverso raro, es decir, tienen una emisión mucho más fuerte en frecuencias de radio más altas, algo que rara vez se detecta en un espectro tan característico. estado. Cronología de fuentes astronómicas. El profesor Han dijo: «Sería difícil medir las propiedades de tales púlsares enanos con radiotelescopios que no sean FAST, y las mediciones de un grupo tan nuevo de púlsares enanos revelan que la estructura del campo magnético del púlsar de radiación permanece sin cambios incluso cuando la radiación casi se detiene».
«De hecho, se han observado menos púlsares enanos que algunos otros púlsares», dijo Yan Yi, coautor del estudio. «Los estudios detallados de este cúmulo de púlsares enanos pueden revelar algunos de los misterios relacionados con el tratamiento de la radiación púlsar desconocida y revelar el estado máximo de plasma en la magnetosfera del púlsar».
Referencia: «Emisión de radio pulsada fuerte y débil por tormentas eléctricas y gotas de lluvia de partículas en la magnetosfera» por 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, NN Cai, WY Wang, GJ Qiao, J. Xu y DJ Zhou 17 de agosto de 2023, disponible aquí. astronomía natural.
DOI: 10.1038/s41550-023-02056-z
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