空で検出された異常なパルスは、まったく新しいクラスの恒星オブジェクトである可能性があります

異常な電波信号を放出する中性子星の発見は、これらのユニークな星系の理解を書き換えています。

同僚と私(MeerTRAPチーム)は、南アフリカのMeerKAT電波望遠鏡を使用して、地球から約1,300光年離れた天の川のVela-X1領域を観測したときに発見しました。 約300ミリ秒続く奇妙なフラッシュまたは「パルス」を見つけました。

フラッシュには、放射性中性子星のいくつかの特徴がありました。 しかし、これは私たちが以前に見たものとは異なりました。

興味をそそられて、私たちは同様のパルスを見つけることを期待して、その地域からの古いデータを精査しました。 興味深いことに、以前はリアルタイムパルス検出システムで見逃されていたそのようなパルスをさらに特定しました(通常、20〜30ミリ秒続くパルスのみを検索するため)。

パルスの到着時間をすばやく分析すると、パルスは約76秒ごとに繰り返されていることがわかりました。一方、ほとんどの中性子星パルスは、数秒、さらにはミリ秒以内に循環します。

私たちの観察は、PSRJ0941-4046が「パルサー」または「マグネター」のいくつかの特徴を持っていることを示しました。 パルサーは崩壊した巨星の非常に密集した残骸であり、通常は極から電波を放出します。

それらが回転するとき、電波パルスは地球から測定することができます。これは、灯台が遠くで定期的に点滅するのを見るのと少し似ています。

ただし、これまでのパルサーの既知の最長自転周期は23.5秒でした。これは、まったく新しいクラスの電波放射物体を発見した可能性があることを意味します。 私たちの調査結果は本日 ネイチャーアストロノミー

中性子星の異常?

MeerKATのMeerTRAPおよびThunderKATプロジェクトから入手できるすべてのデータを使用して、オブジェクトの位置を非常に正確に特定することができました。 この後、パルスの発生源を研究するために、より感度の高い追跡観測を実施しました。

新たに発見されたPSRJ0941-4046という名前の天体は、他のパルサーに比べて非常にゆっくりと回転する、独特の電波を放射する銀河中性子星です。 パルサーパルスレートは信じられないほど一貫しており、追跡観察により、各パルスの到着時間を1億分の1秒まで予測することができました。

予想外の脈拍数とは別に、PSR J0941-4046は、中性子星「墓地」に存在するという点でも独特です。 ここの中性子星はライフサイクルの終わりにあり、したがって活動していない(または活動が少ない)と理論付けられているため、これは電波放射をまったく検出しないと予想される空間の領域です。

PSR J0941-4046は、中性子星がどのように生まれ、進化するかについての私たちの理解に挑戦しています。

また、少なくとも7つの明確に異なるパルス形状を生成するように見えるので魅力的ですが、ほとんどの中性子星はそのような多様性を示しません。 パルス形状のこの多様性、およびパルス強度は、オブジェクトの未知の物理的放出メカニズムに関連している可能性があります。

ある特定のタイプのパルスは、強い「準周期的」構造を示しています。これは、ある種の振動が電波放射を駆動していることを示唆しています。 これらのパルスは、PSRJ0941-4046の内部動作に関する貴重な情報を提供する可能性があります。

これらの準周期的なパルスは、原因不明の短い電波バーストである謎めいた高速電波バーストにいくらか似ています。 しかし、PSRJ0941-4046が高速電波バーストで観測されるようなエネルギーを放出するかどうかはまだ明らかではありません。 もしそうなら、PSRJ0941-4046は「超長周期マグネター」である可能性があります。

マグネターは非常に強力な磁場を持つ中性子星であり、スペクトルの電波部分で放出されるのはほんの一握りであることが知られています。 超長周期マグネターはまだ実際には特定されていませんが、高速電波バーストの発生源となる可能性があると理論づけられています。

簡単な出会い

電波調査は通常、これほど長い期間を検索しないため、PSR J0941-4046がアクティブで、電波スペクトルで放射されている期間は不明です。

これらの源が銀河にいくつ存在するのかはわかりません。 また、PSR J0941-4046からの電波放射は、自転周期の0.5%しか検出できないため、ほんの一瞬しか見えません。 そもそもそれを見つけることができたのはとても幸運でした。

同様のソースを検出することは困難です。これは、検出されるのを待っている未検出の集団がより多く存在する可能性があることを意味します。 私たちの発見はまた、新しいクラスの電波トランジェントの可能性を追加します:超長周期中性子星。

同様の天体の将来の探索は、中性子星の集団を理解するために不可欠です。

マニシャ・カレブ、シドニー大学講師。

この記事は、クリエイティブコモンズライセンスの下で会話から再発行されています。 元の記事を読んでください。

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