Met behulp van de vijfhonderd meter Aperture sferische radiotelescoop (FAST), astronomen van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) en elders hebben waarnemingen met één puls uitgevoerd van een pulsar die bekend staat als PSR B1929+10. Resultaten van de monitoringcampagne werpen meer licht op de periodieke en fasevergrendelde modulatie in deze bron. De studie werd gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 18 december op arXiv.org.

Pulsars zijn sterk gemagnetiseerd, roterende neutronensterren die een bundel elektromagnetische straling uitzenden. Sommigen van hen vertonen variabiliteit in emissie, variërend van extreem korte bursts zoals gigantische pulsen tot langdurige veranderingen in hun emissieprofielen. In sommige gevallen, Er is modusverandering waargenomen waarbij het emissieprofiel schakelt tussen twee of meer quasi-stabiele emissiemodi.

Op een afstand van ongeveer 1 177 lichtjaren, PSR B1929+10 (ook bekend als PSR J1932+1059) is een van de dichtstbijzijnde pulsars. Het heeft een spinperiode van 226,5 ms en een spin-down-leeftijd van ongeveer 3,1 miljoen jaar. Het geïntegreerde pulsprofiel van deze bron vertoont zowel een hoofdpuls (MP) als een tussenpuls (IP) - kenmerken waarvan gewoonlijk wordt gedacht dat het pulsar-emissie is van twee tegenovergestelde magnetische polen.

Om een ​​beter begrip te krijgen van de emissie-eigenschappen van PSR B1929+10, een team van astronomen onder leiding van Feifei Kou van het CAS Key Laboratory van FAST in Peking, China, heeft single-pulse waarnemingen van deze pulsar uitgevoerd. De waarnemingscampagne duurde van september 2018 tot november 2019 en resulteerde in het verkrijgen van meer dan 20, 000 enkele pulsen van PSR B1929+10 met FAST.

"We hebben de grootste FAST-telescoop met enkele schotel gebruikt om waarnemingen met één puls van deze pulsar te doen. De zeer gevoelige waarnemingen van PSR B1929+10 met FAST onthullen voorheen onbekende en complexere emissie-eigenschappen, wat ons begrip van radiostraling in deze pulsar verder kan compliceren, ’ legden de astronomen uit.

Uit de waarnemingen bleek dat de zwakke IP van PSR B1929+10 een duidelijke puls-naar-pulsmodulatie vertoont. De resultaten geven aan dat zowel de MP als IP worden gemoduleerd met een periode van ongeveer 12 keer de rotatieperiode van de pulsar. Er werd bevestigd dat het een periodieke amplitudemodulatie is, gezien het feit dat er geen duidelijke subpuls-drift-kenmerken zijn gedetecteerd in de gegevens die zijn verkregen door FAST.

Volgens de studie, de periodieke amplitudemodulatie in de IP bleek niet gecorreleerd te zijn met die in de zwakke voorafgaande component van de MP (aangeduid met MP I), het bleek echter gecorreleerd te zijn met dat in de eerste twee componenten van de MP (MP II). De astronomen merkten op dat dit suggereert dat de modulatiepatronen in het IP en de MP fasevergrendeld zijn.

Bovendien, het bleek dat de modulatie in de eerste twee componenten van de MP ongeveer één rotatieperiode van de pulsar vertraagd is in vergelijking met die in de IP. De resultaten bevestigen dat de scheiding tussen de IP en de MP onafhankelijk is van de radiofrequentie en dat er een zwakke emissie bestaat tussen de MP en de IP.

Samenvattend de bevindingen, de astronomen concludeerden dat ze een uitdaging vormen voor de bestaande pulsar-theorieën.

"Waarnemingen van PSR B1929+10 met FAST vormen een raadsel voor pulsartheorieën en kunnen niet bevredigend worden verklaard door de huidige pulsarmodellen. Er moet nog veel werk worden verzet om de pulsar-radio-emissie en de structuur van de magnetosfeer van neutronensterren volledig te begrijpen, ’ schreven de auteurs van het artikel.

© 2020 Wetenschap X Netwerk