Badania ujawniają właściwości magnetyczne w obszarach zaćmienia pulsara typu czarnej wdowy
Korzystając z radioteleskopu FAST naukowcy odkryli nowe struktury pola magnetycznego w rzadkiej klasie układów podwójnych gwiazd znanych jako pulsary typu czarne wdowy, dostarczając cennych informacji na temat ich ewolucji i mechanizmów odpowiedzialnych za utratę masy przez gwiazdy towarzyszące.
 |
| Wizja artystyczna przedstawiająca pulsara typu czarna wdowa, który zaczyna pochłaniać swojego gwiezdnego towarzysza. Źródło: Goddard Space Flight Center NASA |
Badaniami kierował dr WANG Shuangqiang, specjalny współpracownik naukowy Obserwatorium Astronomicznego w Xinjiang Chińskiej Akademii Nauk.
Pulsary typu czarne wdowy to wyjątkowa klasa układów podwójnych pulsarów milisekundowych, charakteryzujących się zaćmieniami obserwowanymi w paśmie radiowym. W takich układach promieniowanie pulsara i wiatry cząsteczek o wysokiej energii napromieniowują gwiazdę towarzyszącą, stopniowo odparowując jej masę. Proces ten dostarcza ważnych informacji na temat ewolucji pulsarów i powstawania izolowanych pulsarów milisekundowych. Chociaż pulsary pająki są badane od dziesięcioleci, ograniczenia czułości obserwacyjnej ograniczyły badania mediów wywołujących zaćmienia tylko do kilku jasnych źródeł. Ta mała wielkość próby ograniczyła postępy w tej dziedzinie.
Korzystając z FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope), zespół WANGA przeprowadził bardzo czułe obserwacje niektórych pulsarów pająków. Poprzez pomiar przesunięcia kąta pozycji polaryzacji liniowej naukowcy z powodzeniem określili natężenie pola magnetycznego ośrodka zaćmienia trzech pulsarów pająków – PSR B1957+20, J2055+3829 i J1544+4937 – i ujawnili odwrócenie pomiarów rotacji Faradaya.
Przed tymi badaniami bezpośrednie pomiary pól magnetycznych w ośrodku zaćmienia odnotowano tylko w przypadku trzech innych pulsarów pająków. Niniejsze badania znacznie rozszerzają aktualną próbę. Wyniki pokazują, że natężenie pola magnetycznego w obszarach zaćmieniowych wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset miligausów, co wskazuje na wspólne cechy fizyczne różnych układów.
Ponadto, analizując zmiany w pomiarze dyspersji w pobliżu zaćmienia, naukowcy oszacowali tempo utraty masy przez towarzyszące obiekty na 10(-13) – 10(-12) masy Słońca rocznie, co sugeruje, że niektóre pulsary pająki mogą nadal ewoluować w kierunku izolowanych pulsarów milisekundowych w skali czasowej Hubble’a.
Warto zauważyć, że w przypadku PSR J1544+4937 naukowcy odkryli, że zaćmienie jest prawie nieobecne przy częstotliwości 1,25 GHz, jednak sygnał polaryzacji liniowej znika podczas odpowiedniej fazy. Sugeruje to, że metody oparte wyłącznie na całkowitej intensywności do identyfikacji pulsarów pająków mogą nie doceniać ich rzeczywistej populacji. Dlatego też wielowymiarowa analiza uwzględniająca informacje o polaryzacji ma kluczowe znaczenie dla dokładnej identyfikacji takich układów.
Wyniki badań są dostępne tutaj
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Czytaj też:
