Astronomen die de Fermi Gamma-ray Space Telescope gebruiken, hebben een verrassend jonge, krachtige en lichtgevende milliseconde pulsar gevonden. Maar dit nieuwe object is nog maar een jongere, slechts ongeveer 25 miljoen jaar geleden geboren.
'Het lijkt een beetje op Justin Bieber vinden toen je dacht dat je bij een Rolling Stones-concert was', zei Victoria Kaspi, hoogleraar natuurkunde aan de McGill University in Montreal, tijdens een teleconferentie over twee nieuwe ontdekkingen gedaan met de Fermi-telescoop. "Fermi heeft een enorme sprong voorwaarts gemaakt in het vinden van dingen die 25 jaar geleden niet voor mogelijk waren gehouden."
Naast de zeer jonge en heldere pulsar, kondigden onderzoekers aan dat ze ook een set van negen voorheen onbekende gammastraalpulsars hebben ontdekt, een nieuw type met een extreem lage helderheid. Deze werden ontdekt met een nieuwe techniek om efficiënter door Fermi-gegevens te bladeren.
De jonge milliseconde pulsar, PSR J1823? 3021A genaamd, werd gevonden in de bolhoop NGC 6624, niet ver van het centrum van ons sterrenstelsel. Fermi heeft eerder pulsars in bolvormige sterrenhopen gedetecteerd, maar meestal worden de gecombineerde gammastraling van vele oude pulsars binnen de sterrenhopen gevonden. Maar deze keer waren de gammastralen verrassend genoeg afkomstig van slechts één zeer krachtige milliseconde pulsar.
"In eerste instantie dachten we dat het misschien honderd milliseconde pulsars waren, maar nu zien we dat het er maar één is", zei Paulo Freire, van het Max Planck Instituut voor Radioastronomie in Bonn, Duitsland, die ook sprak met verslaggevers tijdens de teleconferentie. Freire is de hoofdauteur van een nieuw artikel in het Astrophysical Journal. "Het moet recent gevormd zijn op basis van hoe snel het energie uitzendt. Het lijkt een beetje op het vinden van een gillende baby in een rustig bejaardentehuis. Dit was voor alle betrokkenen een nogal verrassende ontdekking. ”
Een pulsar is een type neutronenster die met periodieke tussenpozen elektromagnetische energie uitzendt en signalen uitzendt als een vuurtoren. Pulsars die een ongelooflijke dichtheid combineren met extreme rotatie worden milliseconde pulsars genoemd. Deze pulsars van milliseconden zijn bijzonder fascinerend, omdat ze bolvormige steden zijn van ongeveer een half miljoen keer de massa van de aarde, die tot 43.000 omwentelingen per minuut draaien.
Van milliseconde pulsars wordt aangenomen dat ze zulke snelheden bereiken omdat ze door zwaartekracht gebonden zijn in binaire systemen met normale sterren. Tijdens een deel van hun sterrenleven stroomt gas van de normale ster naar de pulsar. Na verloop van tijd versnelt de impact van dit vallende gas geleidelijk de rotatie van de pulsar.
De negen nieuwe pulsars met een lage lichtsterkte die bij Fermi worden gevonden, zenden minder gammastraling uit dan de eerder bekende en draaien slechts drie tot twaalf keer per seconde. Slechts één van deze pulsars bleek later ook radiogolven uit te zenden. Zonder de nieuwe techniek zouden astronomen deze zwakke pulsars niet hebben gevonden.
"" We gebruikten een nieuw soort hiërarchisch algoritme dat we oorspronkelijk hadden ontwikkeld voor het zoeken naar zwaartekrachtsgolven, en we werden snel beloond ", zegt Bruce Allen, directeur van het Max Planck Institute for Gravitational Physics, een co-auteur van de recente ontdekkingen.
Met behulp van wat een blinde zoekopdracht wordt genoemd, controleren computers veel verschillende combinaties van positie en rotatiegedrag om te zien of ze overeenkomen met de aankomsttijden van fotonen die de Fermi Large Area Telescope (LAT) raken die uit dezelfde richting komt. De zoektocht gebruikte de 8000 fotonen die het meest waarschijnlijk werden geacht afkomstig te zijn van een pulsar op de erkende positie, die Fermi's LAT gedurende zijn drie jaar in een baan om de aarde had verzameld. Wanneer de aankomsttijden van fotonen overeenkomen met het vermeende pulsarpositie- en rotatiemodel, verschijnt er een regelmatig patroon van pieken in de gammastraalfotontellingen, als functie van de rotatiepositie van de pulsar, en is er een nieuwe gammastraalpulsar ontdekt.
'Het is een beetje alsof je door een zandstapel zoekt op zoek naar diamanten,' zei Allen, eraan toevoegend dat de zoektocht aan de gang is en ze hopen er meer te vinden.
Bovendien, aldus Allen, kunnen gebruikers van het [email protected] project nu deel uitmaken van deze zoektocht, om specifiek te helpen zoeken naar de eerste pure gammastraling milliseconde-pulsar. Allen is de directeur van dit project en zei dat deze ontdekking een belangrijke bijdrage zou leveren aan ons begrip van pulsars.
NASA heeft een nieuwe interactieve webfunctie over Fermi en de 100 pulsars die het nu heeft gevonden.
Bronnen: Max Planck Institute, NASA, Meer info, afbeeldingen en video's op deze NASA-pagina
