Fra en pressemeddelelse fra National Radio Astronomy Observatory:
I stjernebilledet Ophiuchus, over disken i vores Mælkevejsgalakse, lurer der et stjernekroppe, der roterer 30 gange i sekundet - en eksotisk stjerne kendt som en radiopulsar. Dette objekt var ukendt, indtil det blev opdaget i sidste uge af tre gymnasieelever. Disse studerende er en del af Pulsar Search Collaboratory (PSC) -projektet, der drives af National Radio Astronomy Observatory (NRAO) i Green Bank, WV og West Virginia University (WVU).
Pulsaren, som kan være en sjælden slags neutronstjerne kaldet en genanvendt pulsar, blev opdaget uafhængigt af Virginia-studerende Alexander Snider og Casey Thompson, den 20. januar, og en dag senere af Kentucky-studerende Hannah Mabry. ”Hver dag sagde jeg til mig selv:‘ Jeg er nødt til at finde en pulsar. Jeg finder bedre en pulsar, før denne klasse slutter, ”sagde Mabry.
Da hun faktisk fandt opdagelsen, kunne hun næppe indeholde sin ophidselse. ”Jeg begyndte at skrige og hoppe op og ned.”
Thompson var på samme måde udtryksfuld. ”Efter tre års søgning havde jeg ikke fundet en eneste ting,” sagde han, ”men da jeg gjorde det, kastede jeg mine hænder op i luften og sagde:” Ja! ”.
Snider sagde, ”Det føles faktisk rigtig pænt at være den første person, der nogensinde har set noget lignende. Det er en opløftende følelse. ”
Som en del af PSC analyserer de studerende reelle data fra NRAOs Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) for at finde pulsarer. Studentenes lærere - Debra Edwards fra Sherando High School, Leah Lorton fra James River High School og Jennifer Carter fra Rowan County Senior High School - introducerede alle PSC i deres klasser, og interesserede studerende dannede hold til at fortsætte arbejdet.
Allerede før opdagelsen nød Mabry simpelthen søgningen. ”Det føles bare som om du rent faktisk laver noget,” sagde hun. ”Det er en god følelse.”
Da pulsar-kandidaten blev rapporteret til NRAO, kiggede projektleder Rachel Rosen og var enig med de unge forskere. Der blev planlagt en observationssession på GBT. Snider og Mabry rejste til West Virginia for at hjælpe med opfølgningsobservationer, og Thompson sluttede sig online.
”Det er meget spændende at observere med de studerende. Det giver de studerende en chance for at lære om radioteleskoper og pulsarobservation på en meget praktisk måde, og det er ekstra sjovt, når vi finder en pulsar, ”sagde Rosen.
Snider på den anden side sagde: ”Jeg blev meget, meget nervøs. Da jeg gik der, forventede jeg, at jeg bare ville se andre mennesker gøre ting, og så gik jeg faktisk ned for at sætte mig ned ved kontrollerne. Jeg ønskede bestemt ikke at rodet noget. ”
Alt gik godt, og observationer bekræftede, at eleverne havde fundet en eksotisk pulsar. ”Jeg lærte mere på de to timer i kontrolrummet, end jeg ville have i skolen hele dagen,” sagde Mabry.
Pulsarer spinder neutronstjerner, der slynger fyrbjælker af radiobølger eller lyser rundt, mens de roterer. En neutronstjerne er det, der er tilbage, efter at en massiv stjerne eksploderer i slutningen af sit normale liv. Uden kernebrændstof tilbage til at producere energi til at udligne den stjernernes restvægt, komprimeres dens materiale til ekstreme tætheder. Trykket presser sammen de fleste af dets protoner og elektroner til dannelse af neutroner; dermed navnet neutronstjerne. En spiseskefuld materiale fra en pulsar ville veje 10 millioner tons - lige så meget som en supertanker.
Det emne, som eleverne opdagede, er i en speciel klasse af pulsar, der drejer meget hurtigt - i dette tilfælde ca. 30 gange i sekundet, sammenlignet med hastigheden på en køkkenblander.
”Det store spørgsmål, vi først skal svare på, er, om dette er en ung pulsar eller en genanvendt pulsar,” sagde Maura McLaughlin, en astronom ved WVU. "En hurtig pulserende spinning er meget interessant, da den kunne være nyfødt, eller den kan være en meget gammel, genanvendt pulsar."
En genanvendt pulsar er en, der engang var i et binært system. Materiale fra ledsagerstjernen afsættes på pulsaren, hvilket får den til at fremskynde eller genanvendes. Mystery forbliver dog om hvorvidt denne pulsar nogensinde har haft en ledsagerstjerne.
Hvis det gjorde det, "kan det være, at denne pulsar havde en massiv ledsager, der eksploderede i en supernova og forstyrrede dens bane," sagde McLaughlin. Astronomer og studerende vil arbejde sammen i de kommende måneder for at finde svar på disse spørgsmål.
PSC er et fælles projekt fra National Radio Astronomy Observatory og West Virginia University, finansieret af et tilskud fra National Science Foundation. PSC, ledet af NRAO Uddannelsesansvarlig Sue Ann Heatherly og projektdirektør Rachel Rosen, inkluderer uddannelse for lærere og studerendes ledere og leverer pakker med data fra GBT til studerende hold. Projektet involverer lærere og studerende i at hjælpe astronomer med at analysere data fra GBT, et kæmpe, 17 millioner pund teleskop.
Cirka 300 timers observationsdata blev reserveret til analyse af studerendehold. Thompson, Snider og Mabry har arbejdet med omkring 170 andre studerende over hele landet. Ansvaret for arbejdet og for opdagelserne er deres. De trænes af astronomer og af deres lærere til at skelne mellem pulsarer og støj. Studerendes kollektive bedømmelse fratager pulsarer fra støj.
Alle tre studerende havde analyseret tusinder af dataplodier, før de kom til denne. Casey Thompson, der har været med i PSC i tre år, har analyseret mere end 30.000 grunde.
”Nogle gange stopper jeg bare op og tænker over det faktum, at jeg ser på data fra rummet,” sagde Thompson. ”Det er virkelig specielt for mig.”
Ud over denne opdagelse er to andre astronomiske objekter blevet opdaget af studerende. I 2009 opdagede Shay Bloxton fra Summersville, WV, en pulsar, der roterer en gang hvert fjerde sekund, og Lucas Bolyard fra Clarksburg, WV, opdagede en hurtigt roterende radiotransient, som astronomer mener er en pulsar, der udsender radiobølger i brister.
De involverede i PSC håber, at det at være en del af astronomien vil give de studerende en påskønnelse af videnskaben. Måske vil projektet endda producere nogle af den næste generation af astronomer. Snider er bestemt blevet inspireret.
”PSC ændrede min karrierevej,” tilkendte Thompson. ”Jeg skal studere astrofysik.”
Snider er tilfreds med ideen om at bidrage til videnskabelig viden. ”Jeg håber, at astronomer i Green Bank og over hele verden kan lære noget af opdagelsen,” sagde han.
Mabry er simpelthen forfærdelig. ”Vi har faktisk været i stand til at opleve noget,” sagde hun.
PSC fortsætter gennem 2011. Lærere, der er interesseret i at deltage i programmet, kan lære mere på dette link.
