Met behulp van NASA's Fermi-telescoop, astronomen hebben een toestandsverandering gedetecteerd van de gammastraling en spin-down rate van de variabele radiostille gammastraling pulsar PSR J2021+4026. Dergelijk gedrag werd voor het eerst waargenomen in deze pulsar in 2011, en de nieuwe detectie zou licht kunnen werpen op het mechanisme van toestandswisseling in gammastraalpulsars. De bevinding wordt gedetailleerd beschreven in een paper die op 2 januari is gepubliceerd op arXiv.org.

Gammastralingspulsars zijn roterende neutronensterren die gammastralingsfotonen uitzenden. Sommige zijn volledig radiostil, wat betekent dat observaties in andere regimes nodig zijn om meer te weten te komen over hun eigenschappen.

PSR J2021+4026 (of 3FGL J2021.5+4026) is een van de helderste radiostille gammastraalpulsars. In oktober 2011 observaties van dit object met Fermi onthulden een plotselinge daling van de gammastraling en een verandering van de waargenomen flux over een tijdschaal van minder dan een week, waardoor het de eerste bekende variabele gammastraalpulsar werd. De onderzoekers ontdekten ook dat de spin-downsnelheid van deze pulsar is veranderd. Globaal genomen, het object schakelde over van hoge gammastraalflux (HGF) en lage spin-down (LSD) -snelheid naar lage gammastraalflux (LGF) en hoge spin-down (HSD) -snelheid.

Daaropvolgende waarnemingen van PSR J2021+4026 hebben aangetoond dat rond december 2014, het keerde terug naar de HGF/LSD-status over een tijdsbestek van een paar maanden. Nutsvoorzieningen, een team van astronomen onder leiding van Jumpei Takata van de Huazhong University of Science and Technology in Wuhan, China, meldt dat de pulsar nog een toestandsverandering lijkt te hebben ondergaan. Deze veronderstelling is gebaseerd op de resultaten van timing en spectrale studie van de bron met Fermi.

"De timing en spectrale analyse suggereren dat PSR J2021+4026 rond 1 februari 2018 de nieuwe LGF/HSD-status inging, ’ schreven de astronomen in de krant.

Volgens de studie, de langetermijnevolutie van de gammastraalflux en het timinggedrag van PSR J2021+4026 zijn indicatief voor een nieuwe toestandsverandering nabij de eerste dag van februari 2018. Deze toestandsverandering vond plaats over een tijdschaal van minder dan 10 dagen en de eigenschappen ervan waren vergelijkbaar met die van 2011, echter, met een spin-down rate in de nieuwe staat die iets kleiner is dan die gemeten na de gebeurtenis die bijna tien jaar geleden plaatsvond.

De onderzoekers merkten op dat de toestandswisseling van PSR J2021+4026 waarschijnlijk wordt veroorzaakt door verandering van de magnetische veldstructuur van het poolkapgebied. De astronomen voegden eraan toe dat het mogelijk is dat het kraken van de korst of andere processen de magnetische veldstructuur of veldsterkte in het poolkapgebied veranderen, en dit proces beïnvloedt de gecreëerde stroom en dus de spin-downsnelheid van de pulsar.

De studie suggereert dat de toestandsverandering in PSR J2021+4026 om de paar jaar plaatsvindt. Echter, het exacte tijdsinterval is nog onbekend en verdere monitoring van deze pulsar is nodig om nauwkeurigere gegevens te krijgen.

Samenvattend de resultaten, de astronomen benadrukten dat, hoewel er in de radiobanden toestand-schakelende pulsars zijn ontdekt, PSR J2021+4026 is de eerste schakelpulsar die in gammastraling is ontdekt. Daarom, deze bron biedt een unieke kans om de mechanismen van toestandswisseling in gammastraalpulsars verder te bestuderen.

© 2020 Wetenschap X Netwerk