Astronomer, der bruger Fermi Gamma-ray Space Telescope, har fundet en overraskende ung, kraftig og lysende millisekund pulsar. Men dette nye objekt er bare en ung, der kun blev født for omkring 25 millioner år siden.
”Det er lidt som at finde Justin Bieber, da du troede, du var på en Rolling Stones-koncert,” sagde Victoria Kaspi, fysikprofessor, McGill University i Montreal, under en telefonkonference om to nye opdagelser, der blev gjort med Fermi-teleskopet. "Fermi har repræsenteret et stort spring fremad med at finde ting, der ikke kunne have været forestillet sig for 25 år siden."
Ud over den meget unge og lyse pulsar meddelte forskere, at de også har opdaget et sæt af ni tidligere ukendte gammastrålepulsarer, en ny type, der har ekstremt lav lysstyrke. Disse blev afdækket med en ny teknik for mere effektivt at sile gennem Fermi-data.
Den unge millisekund pulsar, kaldet PSR J1823? 3021A, blev fundet i den kugleformede klynge NGC 6624, ikke langt fra centrum af vores galakse. Fermi har påvist pulsarer i kugleformede klynger før, men som regel finder de de kombinerede gammastråler fra mange gamle pulsarer inden i klyngerne. Men overraskende denne gang stammer gammastrålerne fra kun en meget kraftfuld millisekund pulsar.
”Først troede vi, at det måske var hundrede millisekund pulsarer, men nu ser vi, at det kun er en,” sagde Paulo Freire fra Max Planck-instituttet for radioastronomi i Bonn, Tyskland, og talte også med journalister under telefonkonferencen. Freire er hovedforfatter på et nyt papir, der er offentliggjort i Astrophysical Journal. ”Det må have dannet sig for nylig baseret på, hvor hurtigt den udsender energi. Det er lidt som at finde en skrigende baby i et stille aldershjem. Dette var en temmelig overraskende opdagelse for alle involverede. ”
En pulsar er en type neutronstjerne, der udsender elektromagnetisk energi med jævne mellemrum og sender signaler næsten som et fyrtårn. Pulsarer, der kombinerer utrolig massefylde med ekstrem rotation kaldes millisekund pulsarer. Disse millisekund pulsarer er især fascinerende, da de er bystore kugler, der er omkring halv million gange Jordens masse, og spinder med op til 43.000 omdrejninger pr. Minut.
Millisekund pulsarer menes at opnå sådanne hastigheder, fordi de er bundet af tyngdekraften i binære systemer med normale stjerner. I en del af deres stjerneliv strømmer gas fra den normale stjerne til pulsaren. Med tiden spænder virkningen af denne faldende gas gradvist op pulsarens rotation.
De ni nye pulsarer med lav lysstyrke fundet med Fermi udsender mindre gammastråling end de tidligere kendte og roterer kun mellem tre og tolv gange i sekundet. Kun en af disse pulsarer blev senere også fundet at udsende radiobølger. Uden den nye teknik ville astronomer ikke have fundet denne svage pulsarer.
”Vi brugte en ny type hierarkisk algoritme, som vi oprindeligt havde udviklet til søgning efter gravitationsbølger, og vi blev hurtigt belønnet,” sagde Bruce Allen, direktør for Max Planck Institute for Gravitational Physics, en medforfatter til den nylige opdagelser.
Ved hjælp af det, der kaldes en blind søgning, kontrollerer computere mange forskellige kombinationer af position og roterende opførsel for at se, om de matcher ankomsttiderne for fotoner, der rammer Fermi Large Area Telescope (LAT), der kommer fra samme retning. Søgningen brugte de 8.000 fotoner, der blev betragtet som mest sandsynlige for at komme fra en pulsar i den anerkendte position, som Fermis LAT havde samlet i løbet af sine tre år i kredsløb. Når fotonets ankomsttider stemmer overens med den formodede pulsarposition og rotationsmodel, vises et regelmæssigt mønster af toppe i gammastrålefotonetællinger, som en funktion af pulsarens rotationsposition, og en ny gammastrålepulsar er blevet opdaget.
”Det er lidt som at sile gennem en bunke med sand på jagt efter diamanter,” sagde Allen og tilføjede, at søgningen fortsætter, og de håber at finde mere.
Derudover, Allen sagde, kan brugere af [e-mail-beskyttet] -projektet nu være en del af denne søgning for at hjælpe specifikt til at søge efter den første rene gamma-ray millisekund-pulsar. Allen er direktør for dette projekt og sagde, at denne opdagelse ville være et væsentligt bidrag til vores forståelse af pulsarer.
NASA har en ny interaktiv webfunktion om Fermi og de 100 pulsarer, den nu har fundet.
Kilder: Max Planck Institute, NASA, Mere info, billeder og vidoer på denne NASA-side
