science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Neutrinoraketmodel om de oorsprong van hogesnelheidspulsars te verklaren

De spin-down rate van de waargenomen pulsars, , vs. hun spinperiode, P. De stippen in blauw, groen en rood staan ​​voor respectievelijk normale pulsars, pulsars in binaire systemen en magnetars met een magnetisch veld B> 1013 G, respectievelijk . De observatiegegevens zijn afkomstig van Hobbs et al. (2004), met een catalogusversie van 1.65. Krediet:The Astrophysical Journal (2022). DOI:10.3847/1538-4357/ac6cdd

De eerste pulsar werd ontdekt in 1967. Met een toename van pulsar-waarnemingen hebben astronomen ontdekt dat sommige pulsars een eigen bewegingssnelheid hebben van meer dan 1000 km/s, en het aantal van dergelijke pulsars groeit elk jaar.

Onlangs hebben Dr. Li Zheng en zijn medewerkers van het Xinjiang Astronomical Observatory (CAS) van de Chinese Academie van Wetenschappen en de Universiteit van Nanjing een neutrinoraketmodel in neutronensterren voorgesteld, dat, in combinatie met pulsargegevens van het Australian National Astronomical Observatory (ATNF), mogelijk de oorsprong verklaren van pulsars met een eigen bewegingssnelheid boven 1000 km/s.

De studie is gepubliceerd in The Astrophysical Journal .

Neutronen in gyratorbeweging kunnen een paar neutrino's en antineutrino's uitzenden. Het stralingsvermogen van de cyclotronbeweging van een enkel neutron is echter zo laag dat het effect ervan verwaarloosbaar is.

Er is een speciaal Einstein-condensatiefenomeen dat superfluïde wordt genoemd en dat kan optreden in een roterende neutronenster (ook bekend als een pulsar) wanneer de thermische temperatuur in de neutronenster lager is dan de energiekloof van de gebonden neutronen.

Het is aangetoond dat Cooper-neutronenparen die zijn gevormd door neutronenbinding ook gyratorbewegingen ondergaan in het superfluïde gebied van neutronensterren. Op basis van berekeningen ontdekten de onderzoekers dat deze links- en rechtshandige neutrino's, die worden uitgezonden door Cooper-neutronenparen, hoge energieën hebben.

Bovendien stoten linkshandige neutrino's en rechtshandige neutrino's in dezelfde richting uit vanwege hun niet-behoud van pariteit. Als gevolg van het behoud van momentum, wanneer een neutronenster een neutrinostroom uitzendt langs zijn rotatie-as, verkrijgt de neutronenster zelf een terugstootsnelheid in voorwaartse richting langs zijn rotatie-as.

Door de continue emissie van neutrinostromen in de neutronenster, versnelt deze continu, wat resulteert in een hoge snelheid langs de rotatie-as, een fenomeen dat ook wordt bevestigd door de waarnemingen van Crab- en Vela-pulsars.

In neutronensterren wordt neutrinostralingsenergie geleverd door rotatie-energie. Door dit effect worden neutronensterren gekenmerkt door een spin-down rotatie. "Ons model voorspelt een versnelde rotatie-spin-downsnelheid voor pulsars met een lange periode," zei Dr. Li Zheng. + Verder verkennen

Ongebruikelijke neutronenster die elke 76 seconden ronddraait ontdekt op sterrenkerkhof