Nuo tada, kai jie pirmą kartą buvo rasti septintojo dešimtmečio pabaigoje, pulsarai ir toliau žavėjo astronomus. Nors per pastaruosius penkis dešimtmečius buvo pastebėta tūkstančiai šių pulsuojančių, besisukančių žvaigždžių, yra daug jų, kurie mus ir toliau vengia. Pavyzdžiui, nors kai kurie skleidžia ir radijo, ir gama spindulių impulsus, kiti yra apriboti radijo arba gama spinduliuote.
Tačiau dviejų tarptautinių astronomų komandų atliktų tyrimų dėka mes galime geriau suprasti, kodėl taip yra. Remdamiesi duomenimis, kuriuos surinko „Chandra“ dviejų pulsų („Geminga“ ir „B0355 + 54“) rentgeno observatorija, komandos sugebėjo parodyti, kaip gali būti susijusios jų skleidžiamos spinduliuotės ir pagrindinė jų ūko (primenančio medūzas) struktūra.
Šie tyrimai, „PSR B0355 + 54“ sukurti gilūs Chandros Pulsaro vėjo ūko stebėjimai “ir„ Geminga mįslingas Pulsaro vėjo ūkas “buvo paskelbti žurnale Astrofizinė kelionėl. Abi grupės, norėdamos ištirti „Geminga“ ir „B0355 + 54“ pulsorius ir su jais susijusius pulsarinius vėjo ūkelius (PWN), rėmėsi „Chandra“ observatorijos rentgeno duomenimis.
Įsikūrę atitinkamai 800 ir 3400 šviesos metų nuo Žemės, „Geminga“ ir B0355 + 54 pulsarai yra gana panašūs. Be to, kad jie turi panašius sukimosi periodus (5 kartus per sekundę), jie taip pat yra maždaug tokio paties amžiaus (~ 500 milijonų metų). Tačiau „Geminga“ skleidžia tik gama spinduliuotės impulsus, o B0355 + 54 yra vienas ryškiausių žinomų radijo pulsų, tačiau neskleidžia jokių stebimų gama spindulių.
Be to, jų PWN struktūra yra gana skirtinga. Remiantis sudėtiniais vaizdais, sukurtais naudojant „Chandra“ rentgeno ir „Spitzer“ infraraudonųjų spindulių duomenis, viena primena medūzą, kurios sausgyslės yra atsipalaidavusios, o kita panaši į uždarytą ir sulenktą medūzą. Kaip Bettina Posselt - Penn State astronomijos ir astrofizikos departamento vyresnioji mokslo darbuotoja ir pagrindinė „Geminga“ tyrimo autorė - pasakojo „Space Magazine“ el. Paštu:
„Chandra“ duomenimis buvo gauti du labai skirtingi pulsaro vėjo ūkų rentgeno spindulių vaizdai aplink pulsatorius „Geminga“ ir „PSR B0355 + 54“. Nors „Geminga“ turi aiškią trijų uodegų struktūrą, PSR B0355 + 54 paveikslėlyje parodyta viena plati uodega su keliomis konstrukcijomis. “
Greičiausiai „Geminga“ ir „B0355 + 54“ uodegos yra siauros purkštukai, kylantys iš „pulsar“ sukimo polių. Šie purkštukai yra statmenai spurgos formos diskui (dar žinomam kaip „torus“), apjuosiančiam pulvatoriaus ekvatorinę sritį. Kaip žurnalui „Space Magazine“ el. Paštu pasakojo Noelis Klingleris, George'o Vašingtono universiteto magistrantas ir B0355 + 54 straipsnio autorius:
Tarpžvaigždinė terpė (ISM) nėra tobulas vakuumas, todėl, kadangi abu šie pulsatoriai sklinda kosmose šimtus kilometrų per sekundę greičiu, pėdsakų kiekis ISM daro slėgį ir taip stumia atgal / sulenkia pulsaro vėjo ūkius. už pulsatorių, kaip parodyta paveiksluose, gautuose „Chandra“ rentgeno observatorijoje. “
Atrodo, kad akivaizdžios jų struktūros yra susijusios su jų dispozicija Žemės atžvilgiu. „Geminga“ atveju „torus“ vaizdas yra nukreiptas į kraštą, o purkštukai nukreipti į šonus. B0355 + 54 atveju toras yra matomas į veidą, o purkštukai nukreipti į žemę ir toliau nuo jos. Žiūrint iš mūsų taško, šie purkštukai atrodo tarsi būtų vienas ant kito, todėl atrodo, kad jis turi dvigubą uodegą. Kaip tai apibūdina Posseltas:
„Abi struktūros gali būti paaiškintos tuo pačiu bendru pulsaro vėjo ūkų modeliu. Skirtingų vaizdų priežastys yra (a) mūsų žiūrėjimo perspektyva ir b) kaip greitai ir kur juda pulsaras. Paprastai stebimas tokių pulsarinių vėjo ūkų struktūras galima apibūdinti pusiaujo toru ir poliariniais purkštukais. „Tarus“ purkštukus gali paveikti „galvos vėjas“ nuo tarpžvaigždinės terpės, į kurią juda pulsaras. Priklausomai nuo mūsų rodomo toro, purkštukų kampo ir pulsaro judesio, skirtingus paveikslus aptinka „Chandra“ rentgeno observatorija. „Geminga“ yra matoma „iš šono“ (arba nukreipta į priekį toro atžvilgiu), kai purkštukai yra maždaug dangaus plokštumoje, o kai B0355 + 54 žiūrime beveik tiesiai į vieną iš polių “.
Ši orientacija taip pat galėtų padėti paaiškinti, kodėl du pulsarai skleidžia skirtingų tipų elektromagnetinę spinduliuotę. Iš esmės, manoma, kad pulsaro radijo bangos sklinda iš magnetinių polių, kurie yra arti jų sukimosi polių. Tuo tarpu manoma, kad gama spinduliai sklinda išilgai Pulsaras sukančiojo pusiaujo, kur yra toras.
„Vaizdai rodo, kad Gemingą matome iš krašto (ty žiūrėdami į pusiaują), nes matome rentgeno spindulius iš dalelių, paleistų į du purkštukus (kurie iš pradžių yra suderinti su radijo spinduliais), kurie nukreipti į dangų. , o ne Žemėje “, - sakė A. Klingleris. „Tai paaiškina, kodėl mes matome tik gama spindulius iš„ Geminga “. Vaizdai taip pat rodo, kad mes žiūrime į B0355 + 54 iš viršaus į apačią (t. Y. Virš vieno iš polių, žiūrėdami į purkštukus). Kai impulsas sukasi, radijo pluošto centras sklinda per Žemę ir mes nustatome impulsus; bet gama spinduliai sklinda tiesiai iš pulsaro pusiaujo, todėl iš B0355 jų nematome. “
„Geometriniai kiekvieno impulso (kur yra poliai ir pusiaujas), kylantys iš pulsaro vėjo ūkų, apribojimai padeda paaiškinti radijo ir gama spinduliuotės impulsus, susijusius su šiomis dviem neutroninėmis žvaigždėmis“, - sakė P. Posseltas. „Pavyzdžiui,„ Geminga “atrodo tyliai (nėra stiprių radijo impulsų), nes mes neturime tiesioginio matymo prie polių, ir manoma, kad skleidžiama radijo spinduliuotė sklinda netoli polių esančiame regione. Tačiau „Geminga“ rodo stiprų gama spinduliuotės pulsavimą, nes jie yra gaminami ne ties poliais, o arčiau pusiaujo. “
Šie stebėjimai buvo didesnės kampanijos dalis, skirta tirti šešis pulsus, kurie, kaip matyti, skleidžia gama spindulius. Šiai kampanijai vadovauja Rogeris Romani iš Stanfordo universiteto, bendradarbiaudamas su GWU (Olegas Kargaltsevas), Penno valstybinio universiteto (George'as Pavlov) ir Harvardo universiteto (Patrick Slane) astronomais ir tyrėjais.
Šie tyrimai ne tik atskleidžia pulsaro vėjo ūkų savybes, bet ir pateikia stebėjimo įrodymų, padėsiančių astronomams sukurti geresnius teorinius pulsorių modelius. Be to, tokie tyrimai kaip šie - tiriantys impulsų magnetosferų geometriją - galėtų leisti astronomams geriau įvertinti bendrą sprogtų žvaigždžių skaičių mūsų galaktikoje.
Žinodami kampų diapazoną, kuriame galima aptikti pulsorius, jie turėtų sugebėti geriau įvertinti kiekį, kurio nematyti iš Žemės. Dar vienas būdas, kuriuo astronomai dirba norėdami surasti dangaus objektus, kurie gali paslėpti žmonijos akląsias vietas!
