学生がレアな「リサイクル」パルサーを見つける-Space Magazine

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National Radio Astronomy Observatoryのプレスリリースから:

へびつかい座の星座では、天の川銀河の円盤の上に、毎秒30回回転する恒星の死体が潜んでいます。これは、ラジオパルサーとして知られているエキゾチックな星です。このオブジェクトは、先週3人の高校生によって発見されるまで不明でした。これらの学生は、パルサーサーチコラボラトリー(PSC)プロジェクトの一部であり、グリーンバンク、ウェストバージニア州、およびウェストバージニア大学(WVU)の国立電波天文台(NRAO)によって運営されています。

リサイクルされたパルサーと呼ばれる珍しい種類の中性子星である可能性があるパルサーは、バージニア州の学生であるアレクサンダースナイダーとケイシートンプソンによって1月20日に独立して発見され、1日後にケンタッキーの学生ハンナマブリーによって発見されました。 「私は毎日自分にパルサーを見つけなければならない、と言いました。このクラスが終わる前にパルサーを見つけたほうがいい」とマブリーは語った。

彼女が実際に発見したとき、彼女は彼女の興奮をかろうじて抑えることができませんでした。 「私は叫び始め、上下にジャンプし始めました。」

トンプソンも同様に表現力豊かでした。 「3年間検索した結果、1つも見つかりませんでした。しかし、見つけたときは、手を上げて「はい!」と言いました。」

スナイダー氏は次のように述べています。「そのようなものを初めて目にした人は、本当にすてきです。それは高揚感です。」

PSCの一環として、生徒はNRAOのロバートC.バードグリーンバンク望遠鏡(GBT)からの実際のデータを分析して、パルサーを見つけます。生徒の教師(シェランド高校のデブラエドワーズ、ジェームズリバー高校のリアロートン、ローワン郡高校のジェニファーカーター)は全員、クラスにPSCを導入し、興味のある生徒はチームを編成して作業を続けました。

発見の前でさえ、マブリーは単に捜索を楽しんだ。 「実際に何かをしているように感じます」と彼女は言った。 「いい感じです。」

パルサー候補がNRAOに報告されると、プロジェクトディレクターのレイチェルローゼンが調査を行い、若い科学者に同意しました。追跡観察セッションがGBTで予定された。スナイダーとマブリーは追跡調査を支援するためにウェストバージニアに旅行し、トンプソンはオンラインに参加しました。

「生徒と一緒に観察することはとてもエキサイティングです。生徒は、電波望遠鏡やパルサー観測について非常に実践的に学ぶ機会が得られます。パルサーを見つけると、とても楽しいです」とローゼン氏は言います。

一方、スナイダーは「とても緊張しました。私がそこに行ったとき、他の人が物事をしているのを見ているだけだと思っていたので、実際にコントロールに腰を下ろしました。私は間違いなく何かを台無しにしたくありませんでした。」

すべてが順調に進み、観察結果から、生徒がエキゾチックなパルサーを発見したことが確認されました。 「制御室で2時間勉強したのは、学校で一日中勉強するよりも多くのことでした」とマブリーは言いました。

パルサーは回転する中性子星であり、回転するにつれて電波または光の灯台ビームを周囲に投げつけます。中性子星は、通常の寿命の終わりに巨大な星が爆発した後に残るものです。恒星の残骸の重量を相殺するためのエネルギーを生成するための核燃料が残っていないため、その材料は極端な密度まで圧縮されます。圧力はその陽子と電子のほとんどを一緒に圧迫して中性子を形成します。したがって、中性子星という名前です。パルサーからの材料の大さじ1杯は、スーパータンカーと同じくらいの1,000万トンの重さになります。

生徒が発見したオブジェクトは、非常に高速で回転する特別なクラスのパルサーです。この場合、毎秒約30回、キッチンブレンダーの速度に匹敵します。

「私たちが最初に答える必要のある大きな問題は、これが若いパルサーなのか、それともリサイクルされたパルサーなのかです」とWVUの天文学者、モーラ・マクラフリン氏は語った。 「そのように速く回転するパルサーは、新しく生まれるか、非常に古く、リサイクルされたパルサーである可能性があるため、非常に興味深いものです。」

リサイクルされたパルサーは、以前はバイナリシステムでした。コンパニオンスターの物質はパルサーに堆積し、パルサーの速度を上げたり、リサイクルしたりします。しかし、このパルサーに伴星があったかどうかについては謎が残っています。

もしそうなら、「このパルサーが超新星で爆発してその軌道を乱した巨大な伴侶を持っていた可能性がある」とマクラフリン氏は語った。天文学者と学生は、これらの質問への答えを見つけるために今後数ヶ月間一緒に働きます。

PSCは、全米電波科学天文台とウェストバージニア大学の共同プロジェクトで、全米科学財団からの助成金によって資金提供されています。 NRAOの教育担当官、スーアンヘザリーとプロジェクトディレクターのレイチェルローゼンが率いるPSCには、教師と生徒のリーダー向けのトレーニングが含まれており、GBTから生徒のチームにデータの一部を提供しています。このプロジェクトには、教師と生徒が1700万ポンドの巨大望遠鏡であるGBTからのデータを天文学者が分析するのを支援することが含まれます。

約300時間の観測データが、学生チームによる分析のために予約されました。 Thompson、Snider、およびMabryは、全国の約170人の学生と協力しています。仕事と発見に対する責任は彼らの責任です。彼らは、パルサーとノイズを区別するために天文学者とその教師によって訓練されています。生徒の集団的判断により、パルサーはノイズからふるいにかけられます。

3人の学生全員が、このプロットに到達する前に何千ものデータプロットを分析しました。 PSCに3年間勤務しているCasey Thompsonは、30,000以上のプロットを分析しました。

「たまに立ち止まって、宇宙からデータを見ているという事実について考えることもある」とトンプソン氏。 「私にとって本当に特別なことです。」

この発見に加えて、他の2つの天体が学生によって発見されました。 2009年に、ウェストバージニア州サマーズヴィルのシェイブロックストンは、4秒に1回回転するパルサーを発見しました。ウェストバージニア州クラークズバーグのルーカスボリヤードは、急速に回転する電波過渡現象を発見しました。

PSCの関係者は、天文学の一部になることで、学生に科学に対する感謝の気持ちが持てることを期待しています。おそらく、このプロジェクトは次世代の天文学者の一部を生み出すことになるでしょう。スナイダーは確かに刺激を受けてきました。

「PSCは私のキャリアパスを変えました」とトンプソンは告白しました。 「私は天体物理学を研究するつもりです。」
スナイダーは科学的知識に貢献するという考えに満足しています。 「グリーンバンクや世界中の天文学者が発見から何かを学べることを願っています」と彼は言った。

マブリーはただ畏敬の念を抱いている。 「私たちは実際に何かを経験することができました」と彼女は言った。

PSCは2011年まで継続されます。プログラムへの参加に関心のある教師は、このリンクで詳細を学ぶことができます。

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