Wat klinkt als een ritje in een pretpark waar je maag van omdraait, zou de sleutel kunnen zijn tot het ontrafelen van het mysterieuze mechanisme dat ervoor zorgt dat stralen van radiogolven uit pulsars schieten - supermagnetische roterende sterren in onze Melkweg.

Nieuw onderzoek van Curtin University, verkregen met behulp van de Murchison Widefield Array (MWA) radiotelescoop in de West-Australische outback, suggereert dat het antwoord zou kunnen liggen in een 'drijvende carrousel' gevonden in een speciale klasse van pulsars.

Curtin-promovendus Sam McSweeney, die het onderzoek leidde als onderdeel van zijn PhD-project met het ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics (CAASTRO) en het International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR), beschreef pulsars als extreem dichte neutronensterren die bundels radiogolven uitzenden.

"Deze pulsars wegen ongeveer een half miljoen keer de massa van de aarde, maar zijn slechts 20 km in doorsnee, ' zei meneer McSweeney.

"Ze hebben de bijnaam 'vuurtorens in de ruimte' omdat ze eenmaal per rotatieperiode lijken te 'pulsen', en hun zwaaiende lichtsignaal kan met uitzonderlijk regelmatige tussenpozen door telescopen worden gezien."

Duizenden pulsars zijn gezien sinds hun eerste ontdekking eind jaren zestig, maar er blijven nog steeds vragen over waarom deze sterren in de eerste plaats radiostralen uitzenden, en welk type emissiemodel de radiogolven het beste beschrijft, of 'licht', dat we zien.

"Het klassieke pulsarmodel beeldt de emissie af die uit de magnetische polen van de pulsar schiet als een lichtkegel, ' zei meneer McSweeney.

"Maar het signaal dat we met onze telescopen waarnemen, suggereert een veel complexere structuur achter deze emissie - waarschijnlijk afkomstig uit verschillende emissieregio's, niet zomaar een."

Het 'drifting carrousel'-model weet deze complexiteit veel beter uit te leggen, het beschrijven van de emissie als afkomstig van flarden geladen deeltjes, gerangschikt in een roterende ring rond magnetische veldlijnen, of een carrousel.

"Aangezien elke pleister straling afgeeft, de rotatie genereert een kleine drift in het waargenomen signaal van deze subpulsen die we kunnen detecteren met behulp van de MWA, ' zei meneer McSweeney.

"Zo nu en dan, we vinden dat deze sub-puls carrousel sneller en dan weer langzamer wordt, wat ons beste venster kan zijn op de plasmafysica die ten grondslag ligt aan de pulsar-emissie."

Een mogelijkheid die de onderzoekers momenteel testen, is dat de oppervlaktetemperatuur verantwoordelijk is voor de veranderende rotatiesnelheid van de carrousel:gelokaliseerde 'hotspots' op het pulsar-oppervlak kunnen ervoor zorgen dat het sneller gaat.

"We zullen individuele pulsen van deze drijvende pulsars observeren over een breed scala aan radiofrequenties, met gegevens met een lagere frequentie dan ooit tevoren, ' zei meneer McSweeney.

"Door tegelijkertijd met verschillende telescopen naar dezelfde pulsar te kijken, kunnen we de emissie op verschillende hoogten boven hun oppervlak volgen."

De onderzoekers zijn van plan de gegevens van de MWA te combineren, de Giant Metre-wave Radio Telescope in India en de CSIRO Parkes Radio Telescope in New South Wales om - letterlijk - de mysterieuze pulsen tot op de bodem uit te zoeken.

Een paper waarin het onderzoek "Low Frequency Observations of the Subpulse Drifter PSR J0034-0721 with the Murchison Widefield Array" wordt uitgelegd, is onlangs gepubliceerd in The Astrofysisch tijdschrift .