Πιστωτική εικόνα: NSF
Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν την ακρίβεια της πολύ μεγάλης γραμμής βασικής γραμμής του Εθνικού Επιστημονικού Ιδρύματος (VLBA) για να εντοπίσουν την απόσταση από ένα πάλσαρ. Το αντικείμενο, που ονομάζεται PSR B0656 + 14, θεωρήθηκε στο παρελθόν ότι απέχει 2.500 έτη φωτός, αλλά βρισκόταν στην ίδια τοποθεσία στον ουρανό με ένα υπόλειμμα σουπερνόβα που απέχει μόλις 1.000 έτη φωτός. Αυτό θεωρήθηκε σύμπτωση, αλλά η νέα μέτρηση από το VLBA συνδέει το pulsar στα 950 έτη φωτός μακριά. την ίδια απόσταση με τα υπόλοιπα - και οι δύο δημιουργήθηκαν από την ίδια έκρηξη σουπερνόβα.
Τοποθεσία, τοποθεσία και τοποθεσία. Το παλιό ρητό για ακίνητα σχετικά με το τι είναι πραγματικά σημαντικό αποδείχθηκε εφαρμόσιμο στην αστροφυσική, καθώς οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το αιχμηρό ραδιόφωνο «όραμα» του Πολύ Long Baseline Array του Εθνικού Επιστημονικού Ιδρύματος (VLBA) για να εντοπίσει την απόσταση από ένα πάλσαρ. Η ακριβής μέτρηση απόστασης έπειτα έλυσε μια διαφωνία σχετικά με τη γενέτειρα του pulsar, επέτρεψε στους αστρονόμους να προσδιορίσουν το μέγεθος του αστέρα νετρονίων του και πιθανώς να λύσουν ένα μυστήριο για τις κοσμικές ακτίνες.
«Η ακριβής απόσταση από αυτό το pulsar μας έδωσε μια πραγματική bonanza», δήλωσε ο Walter Brisken, του Εθνικού Παρατηρητηρίου Αστρονομίας Ραδιοφώνου (NRAO) στο Socorro, NM.
Το pulsar, που ονομάζεται PSR B0656 + 14, βρίσκεται στον αστερισμό Δίδυμοι, και φαίνεται να βρίσκεται κοντά στο κέντρο ενός κυκλικού υπολείμματος σουπερνόβα που διασχίζει τον Δίδυμο και τον γειτονικό του αστερισμό, τον Μονοκερό, και έτσι ονομάζεται Δαχτυλίδι Μονογρέμ. Δεδομένου ότι τα pulsars είναι εξαιρετικά πυκνά, περιστρέφονται αστέρια νετρονίων όταν ένα τεράστιο αστέρι εκρήγνυται ως σουπερνόβα, ήταν λογικό να υποθέσουμε ότι το δαχτυλίδι Monogem, το κέλυφος των συντριμμάτων από μια έκρηξη σουπερνόβα, ήταν το υπόλοιπο της έκρηξης που δημιούργησε το pulsar.
Ωστόσο, οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν έμμεσες μεθόδους προσδιορισμού της απόστασης από το πάλσαρ κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ήταν σχεδόν 2500 έτη φωτός από τη Γη. Από την άλλη πλευρά, το υπόλοιπο του σουπερνόβα ήταν αποφασισμένο να απέχει περίπου 1000 έτη φωτός από τη Γη. Φαινόταν απίθανο ότι τα δύο είχαν σχέση, αλλά αντίθετα εμφανίστηκαν κοντά στον ουρανό καθαρά από μια τυχαία παράθεση.
Ο Brisken και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν το VLBA για να κάνουν ακριβείς μετρήσεις της θέσης του ουρανού του PSR B0656 + 14 από το 2000 έως το 2002. Ήταν σε θέση να ανιχνεύσουν την ελαφρά μετατόπιση στην εμφανή θέση του αντικειμένου όταν παρατηρήθηκαν από αντίθετες πλευρές της τροχιάς της Γης γύρω από τον Ήλιο. Αυτό το φαινόμενο, που ονομάζεται parallax, παρέχει μια άμεση μέτρηση της απόστασης.
«Οι μετρήσεις μας έδειξαν ότι το pulsar απέχει περίπου 950 έτη φωτός από τη Γη, ουσιαστικά την ίδια απόσταση με το υπόλοιπο του σουπερνόβα», δήλωσε ο Steve Thorsett, του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, Santa Cruz. «Αυτό σημαίνει ότι οι δύο σχεδόν σίγουρα δημιουργήθηκαν από την ίδια έκρηξη σουπερνόβα», πρόσθεσε.
Με αυτό το πρόβλημα λύθηκε. Οι αστρονόμοι στη συνέχεια στράφηκαν στη μελέτη του ίδιου του άστρου νετρονίων του pulsar Χρησιμοποιώντας μια ποικιλία δεδομένων από διαφορετικά τηλεσκόπια και οπλισμένα με τη νέα μέτρηση απόστασης, διαπίστωσαν ότι το αστέρι νετρονίων έχει διάμετρο μεταξύ 16 και 25 μιλίων. Σε τόσο μικρό μέγεθος, συσκευάζει μια μάζα περίπου ίση με αυτήν του Ήλιου.
Το επόμενο αποτέλεσμα της εκμάθησης της πραγματικής απόστασης του πάλσαρ ήταν να παράσχει μια πιθανή απάντηση σε μια μακροχρόνια ερώτηση σχετικά με τις κοσμικές ακτίνες. Οι κοσμικές ακτίνες είναι υποατομικά σωματίδια ή ατομικοί πυρήνες που επιταχύνονται σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Τα κύματα σοκ στα υπολείμματα σουπερνόβα θεωρούνται υπεύθυνα για την επιτάχυνση πολλών από αυτά τα σωματίδια.
Οι επιστήμονες μπορούν να μετρήσουν την ενέργεια των κοσμικών ακτίνων και είχαν παρατηρήσει μια περίσσεια τέτοιων ακτίνων σε ένα συγκεκριμένο ενεργειακό εύρος. Μερικοί ερευνητές είχαν προτείνει ότι η περίσσεια θα μπορούσε να προέλθει από ένα μόνο υπόλοιπο σουπερνόβα περίπου 1000 έτη φωτός μακριά του οποίου η έκρηξη σουπερνόβα ήταν περίπου 100.000 χρόνια πριν. Η κύρια δυσκολία με αυτήν την πρόταση ήταν ότι δεν υπήρχε αποδεκτός υποψήφιος για μια τέτοια πηγή.
«Η μέτρησή μας τοποθετεί τώρα το PSR B0656 + 14 και το δαχτυλίδι Monogem στο σωστό μέρος και στην κατάλληλη ηλικία για να είναι η πηγή αυτής της περίσσειας κοσμικών ακτίνων», δήλωσε ο Μπρίκεν.
Με την ικανότητα του VLBA, ενός από τα τηλεσκόπια του NRAO, να κάνει εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις θέσης, οι αστρονόμοι αναμένουν να βελτιώσουν ακόμη περισσότερο την ακρίβεια του προσδιορισμού απόστασης.
«Αυτό το pulsar γίνεται ένα συναρπαστικό εργαστήριο για τη μελέτη της αστροφυσικής και της πυρηνικής φυσικής», δήλωσε ο Thorsett.
Εκτός από τους Brisken και Thorsett, η ομάδα των αστρονόμων περιλαμβάνει τον Aaron Golden του Εθνικού Πανεπιστημίου της Ιρλανδίας, τον Robert Benjamin του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν και τον Miller Goss του NRAO. Οι επιστήμονες αναφέρουν τα αποτελέσματά τους σε δημοσιεύσεις που δημοσιεύθηκαν στο Astrophysical Journal Letters τον Αύγουστο.
Το VLBA είναι ένα σύστημα δέκα κεραιών ραδιοτηλεσκοπικού σε ολόκληρη την ήπειρο, που κυμαίνεται από τη Χαβάη στα δυτικά έως τις Παρθένοι Νήσους των ΗΠΑ στα ανατολικά, παρέχοντας τη μεγαλύτερη δύναμη επίλυσης ή την ικανότητα να βλέπεις λεπτές λεπτομέρειες, στην αστρονομία. Αφιερωμένο το 1993, το VLBA λειτουργεί από το Array Operations Center του NRAO στο Socorro, Νέο Μεξικό.
Το Εθνικό Παρατηρητήριο Ραδιοαστρονομίας είναι μια εγκατάσταση του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών, το οποίο λειτουργεί βάσει συμφωνίας συνεργασίας από την Associated Universities, Inc.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων NRAO
