パートタイムのパルサー

Pin
Send
Share
Send

パルサーの現在の理解。拡大するにはクリックしてください
天文学者たちは時々スイッチが切れるように見える非常に珍しいパルサーを発見しました。このパルサーは回転速度を遅くしますが、アクティブになるとこの減速が増加します。この制動メカニズムは、強力な電波放射に関連しています。活動段階では、粒子の風が吹き出され、その回転エネルギーの一部を奪います。

マンチェスター大学のジョドレルバンク天文台にある76 mのLovell電波望遠鏡を使用する天文学者は、パルサーが「宇宙時計」としてどのように機能するかを説明するのに役立つ非常に奇妙なパルサーを発見し、パルサーが放出する方法を説明するために37年前に提唱された理論を確認しました。それらの通常の電波ビーム–天体物理学で最も困難な問題の1つと考えられています。現在Science Expressで公開されている彼らの研究は、一部の時間だけ「オン」であるパルサーを明らかにします。奇妙なパルサーはそれ自体の軸を中心に回転しており、「オフ」のときよりも「オン」のときの方が50%速く減速します。

パルサーは高密度の非常に磁化された中性子星で、大規模な星の死を示す激しい爆発で生まれます。彼らは銀河を横切って回転する電波ビームを投影するので、宇宙灯台のように振る舞います。マイケルクレイマー博士は次のように説明しています。「パルサーは物理学者の夢です。それらは私たちが宇宙で知っている最も極端な問題で作られています、そしてそれらの非常に安定した回転はそれらを超精密な宇宙時計にしています–しかし、恥ずかしいことに、これらの時計がどのように機能するか私たちは知りません。この発見は、この問題を解決するのに大いに役立ちます。」

パルサーの現在の理解。中心の中性子星は高度に磁化されており、回転軸に対して傾いているその磁気軸に沿って電波ビームを放射します。強い磁場は最終的に表面からの粒子の抽出につながり、周囲のいわゆる磁気圏をプラズマで満たします。磁気圏のサイズは、プラズマの共回転が光の速度、いわゆる光シリンダーに到達する距離によって与えられます。電波放射を生成するプラズマは、最終的にはパルサー風として軽い円柱を離れ、パルサーにトルクを提供し、回転の減速の観測に約50%寄与します。

クレイマー博士に率いられた研究チームは、周期的にしか活動しないパルサーを発見しました。約1週間は通常のパルサーとして表示され、約1か月間「オフになって」から、再びパルスが放出されます。 PSR B1931 + 24と呼ばれるパルサーは、この振る舞いにおいて独特であり、天文学者にその静かなフェーズとアクティブなフェーズを比較する機会を提供します。ほとんどの場合静かなので、検出するのは困難です。これまでのところ、検出されなかった類似のオブジェクトが他にも多数ある可能性があることを示唆しています。

Andrew Lyne教授は、次のように指摘しています。私たちの基本的な理解が正しいかどうかをテストする方法。」

マンチェスター大学の天文学者は、パルサーがオフのときよりもオンのときの方が、パルサーの速度が遅くなることを発見して喜んだ。クリスティーンジョーダン博士はこの発見の重要性を指摘し、「パルサーがオンのときに何かがブレーキに当たることをはっきりと見ることができます。」

この破壊メカニズムは、電波放射とそれを作成するプロセスに関連している必要があり、追加の減速は、パルサーの磁気圏を離れて回転エネルギーを運び出す粒子の風によって説明できます。 「パルサー風のそのようなブレーキング効果が予想されましたが、ついに、それについての観察的な証拠があります」とDuncan Lorimer博士は付け加えます。

制動の量は、パルサー磁気圏を離れる電荷の数に関連している可能性があります。クレイマー博士は、結果の数が理論的予測の2%以内であることがわかったときの驚きを説明します。 「画面にこれらの数値が表示されたとき、私たちは本当にショックを受けました。パルサーの複雑さを考えると、磁気圏理論がこれほどうまく機能するとはまったく思っていませんでした。」

Lyne教授は結果を要約します。「40年近く後に、新しい異常なパルサー現象だけでなく、パルサーの性質に関するいくつかの基本的な理論を確認する非常に予想外の方法も発見したのは驚くべきことです。」

元のソース:PPARCニュースリリース

Pin
Send
Share
Send