Ahli Astronom Temui Bukti untuk Pulsar Paling Berkuasa di Galaksi Jauh

Apabila cengkerang serpihan letupan daripada supernova mengembang selama beberapa dekad, ia menjadi kurang padat dan akhirnya menjadi cukup nipis sehingga gelombang radio dari dalam boleh melarikan diri. Ini membenarkan pemerhatian oleh VLA Sky Survey untuk mengesan pancaran radio terang yang tercipta apabila medan magnet berkuasa bintang neutron yang berputar pantas menyapu ruang sekeliling, mempercepatkan zarah bercas. Fenomena ini dipanggil nebula angin pulsar. Kredit: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF

Ahli astronomi yang menganalisis data daripada VLA Sky Survey (VLASS) telah menemui salah satu yang paling muda yang diketahui bintang neutron — sisa superdense bintang besar yang meletup sebagai a supernova. Imej dari Yayasan Sains Kebangsaan Karl G. Jansky Susunan Sangat Besar (VLA) menunjukkan bahawa pancaran radio terang dikuasakan oleh putaran pulsarMedan magnet baru-baru ini muncul dari sebalik cengkerang serpihan padat daripada letupan supernova.

Objek, dipanggil VT 1137-0337, berada dalam a galaksi kerdil 395 juta tahun cahaya dari Bumi. Ia mula-mula muncul dalam imej VLASS yang dibuat pada Januari 2018. Ia tidak muncul dalam imej wilayah yang sama yang dibuat oleh Tinjauan PERTAMA VLA pada tahun 1998. Ia terus muncul dalam pemerhatian VLASS kemudian pada 2018, 2019, 2020 dan 2022 .

Pulsar Paling Berkuasa di Galaksi Jauh

Kiri Atas: Bintang biru gergasi, jauh lebih besar daripada Matahari kita, telah menggunakan, melalui pelakuran nuklear di tengahnya, semua hidrogen, helium dan unsur yang lebih berat sehingga besi. Ia kini mempunyai teras besi kecil (titik merah) di tengahnya. Tidak seperti peringkat awal pelakuran, pelakuran atom besi menyerap, bukannya membebaskan, tenaga. Tenaga yang dilepaskan gabungan yang telah menahan bintang terhadap beratnya sendiri kini telah hilang, dan bintang itu akan runtuh dengan cepat, mencetuskan letupan supernova. Atas Kanan: Keruntuhan telah bermula, menghasilkan bintang neutron superdens dengan medan magnet yang kuat di tengahnya (inset). Bintang neutron, walaupun mengandungi kira-kira 1.5 kali jisim Matahari, hanya kira-kira saiz Manhattan. Kiri Bawah: Letupan supernova telah mengeluarkan cengkerang serpihan yang bergerak pantas ke luar angkasa antara bintang. Pada peringkat ini, cangkerang serpihan cukup padat untuk menyelubungi dari pandangan mana-mana gelombang radio yang datang dari kawasan bintang neutron. Bawah Kanan: Apabila cengkerang serpihan letupan mengembang selama beberapa dekad, ia menjadi kurang padat dan akhirnya menjadi cukup nipis sehingga gelombang radio dari dalam boleh terlepas. Ini membenarkan pemerhatian oleh VLA Sky Survey untuk mengesan pancaran radio terang yang tercipta apabila medan magnet berkuasa bintang neutron yang berputar pantas menyapu ruang sekeliling, mempercepatkan zarah bercas. Fenomena ini dipanggil nebula angin pulsar. Kredit: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF

“Apa yang kemungkinan besar kita lihat ialah nebula angin pulsar,” kata Dillon Dong, pelajar siswazah Caltech yang akan memulakan Jansky Postdoctoral Fellowship di Balai Cerap Astronomi Radio Kebangsaan (NRAO) akhir tahun ini. Nebula angin pulsar tercipta apabila medan magnet yang kuat berputar dengan pantas bintang neutron mempercepatkan zarah bercas di sekeliling sehingga hampir kelajuan cahaya.

“Berdasarkan ciri-cirinya, ini adalah pulsar yang sangat muda – mungkin semuda hanya 14 tahun, tetapi tidak lebih daripada 60 hingga 80 tahun,” kata Gregg Hallinan, penasihat Ph.D Dong di Caltech.

Para saintis melaporkan penemuan mereka pada mesyuarat Persatuan Astronomi Amerika di Pasadena, California.

Bintang Biru Gergasi

Sebuah bintang biru gergasi, jauh lebih besar daripada Matahari kita, telah menggunakan, melalui pelakuran nuklear di tengahnya, semua hidrogen, helium, dan unsur yang lebih berat sehingga besi. Ia kini mempunyai teras besi kecil (titik merah) di tengahnya. Tidak seperti peringkat awal pelakuran, pelakuran atom besi menyerap, bukannya membebaskan, tenaga. Tenaga yang dilepaskan gabungan yang telah menahan bintang terhadap beratnya sendiri kini telah hilang, dan bintang itu akan runtuh dengan cepat, mencetuskan letupan supernova. Kredit: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF

Dong dan Hallinan menemui objek dalam data daripada VLASS, projek NRAO yang bermula pada 2017 untuk meninjau seluruh langit yang boleh dilihat dari VLA — kira-kira 80 peratus daripada langit. Dalam tempoh tujuh tahun, VLASS sedang menjalankan imbasan lengkap langit tiga kali, dengan salah satu objektif untuk mencari objek sementara. Ahli astronomi menemui VT 1137-0337 dalam imbasan VLASS pertama dari 2018.

Membandingkan imbasan VLASS itu kepada data daripada tinjauan langit VLA terdahulu yang dipanggil FIRST mendedahkan 20 objek sementara yang bercahaya yang boleh dikaitkan dengan galaksi yang diketahui.

“Yang ini menonjol kerana galaksinya mengalami pecah pembentukan bintang, dan juga kerana ciri-ciri pelepasan radionya,” kata Dong. Galaksi, dipanggil SDSS J113706.18-033737.1, ialah galaksi kerdil yang mengandungi kira-kira 100 juta kali jisim Matahari.

Keruntuhan Bintang Telah Bermula

Keruntuhan bintang telah bermula, menghasilkan bintang neutron superdens dengan medan magnet yang kuat di tengahnya (inset). Bintang neutron, walaupun mengandungi kira-kira 1.5 kali jisim Matahari, hanya kira-kira saiz Manhattan. Kredit: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF

Dalam mengkaji ciri-ciri VT 1137-0337, ahli astronomi mempertimbangkan beberapa kemungkinan penjelasan, termasuk supernova, letusan sinar gamma, atau peristiwa gangguan pasang surut di mana bintang dicincang oleh supermasif. lubang hitam. Mereka membuat kesimpulan bahawa penjelasan terbaik adalah nebula angin pulsar.

Dalam senario ini, bintang yang jauh lebih besar daripada Matahari meletup sebagai supernova, meninggalkan bintang neutron. Kebanyakan jisim bintang asal dihembus keluar sebagai cangkang serpihan. Bintang neutron berputar dengan pantas, dan apabila medan magnetnya yang kuat menyapu ruang sekeliling ia mempercepatkan zarah bercas, menyebabkan pancaran radio yang kuat.

Pada mulanya, pelepasan radio telah disekat daripada pandangan oleh cengkerang serpihan letupan. Apabila cangkerang itu mengembang, ia menjadi semakin kurang tumpat sehingga akhirnya gelombang radio dari nebula angin pulsar dapat melaluinya.

Letupan Supernova Terlontar Serpihan Bergerak Pantas

Letupan supernova telah mengeluarkan cengkerang serpihan yang bergerak pantas keluar ke ruang antara bintang. Pada peringkat ini, cangkerang serpihan cukup padat untuk menyelubungi dari pandangan mana-mana gelombang radio yang datang dari kawasan bintang neutron. Kredit: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF

“Ini berlaku antara pemerhatian PERTAMA pada 1998 dan pemerhatian VLASS pada 2018,” kata Hallinan.

Mungkin contoh nebula angin pulsar yang paling terkenal ialah Nebula Ketam dalam buruj Taurus, hasil daripada supernova yang bersinar terang pada tahun 1054. Ketam mudah dilihat hari ini dalam teleskop kecil.

“Objek yang kami temui nampaknya lebih kurang 10,000 kali lebih bertenaga daripada Ketam, dengan medan magnet yang lebih kuat,” kata Dong. “Ia berkemungkinan ‘ketam super’ yang baru muncul,” tambahnya.

VT 1137 0337

Imej VLA lokasi VT 1137-0337 pada tahun 1998, kiri dan 2018, kanan. Objek menjadi kelihatan kepada VLA antara dua tarikh ini. Kredit: Dong & Hallinan, NRAO/AUI/NSF

Walaupun Dong dan Hallinan menganggap VT 1137-0337 berkemungkinan besar sebagai nebula angin pulsar, medan magnetnya juga berkemungkinan cukup kuat untuk bintang neutron itu layak sebagai magnetar — kelas objek super-magnet. Magnetar adalah calon utama untuk asal usul misteri Ledakan Radio Pantas (FRB) kini dalam kajian yang mendalam.

“Dalam kes itu, ini akan menjadi magnetar pertama yang ditangkap dalam tindakan muncul, dan itu juga, sangat menarik,” kata Dong.

Malah beberapa Letusan Radio Pantas didapati dikaitkan dengan sumber radio yang berterusan, yang sifatnya juga merupakan misteri. Mereka mempunyai persamaan yang kuat dalam sifat mereka dengan VT 1137-0337, tetapi tidak menunjukkan bukti kebolehubahan yang kuat.

“Penemuan kami untuk menghidupkan sumber yang hampir serupa menunjukkan bahawa sumber radio yang dikaitkan dengan FRB juga mungkin nebula angin pulsar bercahaya,” kata Dong.

Ahli astronomi merancang untuk menjalankan pemerhatian lanjut untuk mengetahui lebih lanjut mengenai objek dan memantau kelakuannya dari semasa ke semasa.

Balai Cerap Astronomi Radio Kebangsaan ialah kemudahan Yayasan Sains Kebangsaan, dikendalikan di bawah perjanjian kerjasama oleh Universiti Bersekutu, Inc.

We would love to say thanks to the author of this article for this outstanding web content

Ahli Astronom Temui Bukti untuk Pulsar Paling Berkuasa di Galaksi Jauh


Check out our social media accounts and other related pageshttps://paw6.info/related-pages/