Ένας μαθητής γυμνασίου από τη Δυτική Βιρτζίνια ανακάλυψε ένα νέο αστρονομικό αντικείμενο, έναν παράξενο τύπο αστέρα νετρονίων που ονομάζεται περιστρεφόμενο ραδιόφωνο παροδικό. Ο Lucas Bolyard, δευτεροετής φοιτητής στο Γυμνάσιο South Harrison στο Clarksburg, WV, έκανε την ανακάλυψη ενώ συμμετείχε σε ένα έργο στο οποίο οι μαθητές εκπαιδεύτηκαν να αναζητήσουν δεδομένα από το Τηλεσκόπιο Robert C. Byrd Green Bank (GBT). Ο Μπόλιαρντ ανακάλυψε τον Μάρτιο, αφού είχε ήδη μελετήσει περισσότερα από 2.000 γραφήματα δεδομένων από το GBT και δεν βρήκε τίποτα.
Το έργο είναι το Pulsar Search Collaboratory (PSC), το οποίο επιτρέπει στους μαθητές να κάνουν πραγματική επιστημονική έρευνα κοιτάζοντας δεδομένα από το GBT, το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο στις ΗΠΑ.
«Ο Lucas είναι ένας από τους πιο ενθουσιώδεις μαθητές που συμμετέχουν στο έργο», δήλωσε ο Duncan Lorimer, αστρονόμος από το Πανεπιστήμιο της Δυτικής Βιρτζίνια. "Είναι ένας από αυτούς τους νέους που δεν τα παρατάει ποτέ, είναι πολύ επίμονος και έχει όλα τα χαρακτηριστικά που πρέπει να έχει ένας επιστήμονας."
Τα περιστρεφόμενα μεταβατικά ραδιόφωνα πιστεύεται ότι είναι παρόμοια με τα πάλσαρ, τα αστέρια νετρονίων με μεγάλη πυκνότητα που είναι τα πτώματα των τεράστιων αστεριών που εξερράγησαν ως σουπερνόβα. Οι παλμοί είναι γνωστοί για τις ακτίνες ραδιοκυμάτων που μοιάζουν με φάρο που σαρώνουν το διάστημα καθώς το αστέρι νετρονίων περιστρέφεται, δημιουργώντας έναν παλμό καθώς η ακτίνα σαρώνει ένα ραδιο τηλεσκόπιο. Ενώ τα πάλσαρ εκπέμπουν συνεχώς αυτά τα ραδιοκύματα, τα περιστροφικά μεταβατικά ραδιόφωνα εκπέμπουν μόνο σποραδικά, ένα ριπή κάθε φορά, με αρκετές ώρες μεταξύ των ριπών. Εξαιτίας αυτού, είναι δύσκολο να ανακαλυφθούν και να παρατηρηθούν, με το πρώτο να ανακαλύπτεται μόνο το 2006.
«Αυτό το αστέρι νετρονίων περιστρέφεται πολύ γρήγορα, οπότε έχετε κάτι το μέγεθος της πόλης με τη μάζα του ήλιου, περιστρέφεται απίστευτα γρήγορα», δήλωσε ο Lorimer «που έχει επίσης ένα απίστευτα μεγάλο μαγνητικό πεδίο που είναι το πώς το εντοπίζουμε με ραδιοτηλεσκόπια. "
«Αυτά τα αντικείμενα είναι πολύ ενδιαφέροντα, από μόνα τους και για όσα μας λένε για αστέρια νετρονίων και σουπερνόβα», δήλωσε η Maura McLaughlin, επίσης από το WVU. "Δεν ξέρουμε τι τους κάνει διαφορετικούς από τους πάλσαρ - γιατί ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται. Εάν απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση, είναι πιθανό να μας πείτε κάτι νέο για τα περιβάλλοντα των πάλσαρ και τον τρόπο δημιουργίας των ραδιοκυμάτων τους. "
«Μας λένε επίσης ότι υπάρχουν περισσότερα αστέρια νετρονίων από όσα γνωρίζαμε πριν, και αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν περισσότερες εκρήξεις σουπερνόβα. Στην πραγματικότητα, τώρα έχουμε σχεδόν περισσότερα αστέρια νετρονίων απ 'ό, τι μπορούν να ληφθούν υπόψη από τις σουπερνόβες που μπορούμε να ανιχνεύσουμε », πρόσθεσε.
«Ήμουν στο σπίτι ένα σαββατοκύριακο και δεν είχα καμία σχέση, γι 'αυτό αποφάσισα να κοιτάξω περισσότερα οικόπεδα από το GBT», δήλωσε ο Bolyard. «Είδα μια πλοκή με παλμό, αλλά υπήρχε και πολλή ραδιοφωνική παρέμβαση. Ο παλμός σχεδόν απορρίφθηκε ως παρεμβολή », πρόσθεσε.
Ωστόσο, το ανέφερε και πήγε σε μια λίστα υποψηφίων για τους McLaughlin και Lorimer για επανεξέταση, προγραμματίζοντας νέες παρατηρήσεις για την περιοχή του ουρανού από την οποία προήλθε ο παλμός. Δυστυχώς, οι παρατηρήσεις παρακολούθησης δεν έδειξαν τίποτα, υποδεικνύοντας ότι το αντικείμενο δεν ήταν ένα κανονικό πάλσαρ. Ωστόσο, οι αστρονόμοι εξήγησαν στον Bolyard ότι ο παλμός του μπορεί ακόμη να προήλθε από ένα περιστρεφόμενο ραδιόφωνο παροδικό.
Η επιβεβαίωση δεν έγινε μέχρι τον Ιούλιο. Ο Bolyard ήταν στο Παρατηρητήριο Πράσινης Τράπεζας του NRAO με συναδέλφους φοιτητές του PSC. Το προηγούμενο βράδυ, η ομάδα είχε παρατηρήσει με το GBT τις πρώτες ώρες, και όλοι ήταν πολύ κουρασμένοι. Στη συνέχεια, ο Lorimer έδειξε στον Bolyard μια νέα πλοκή του παλμού του, επανεπεξεργασμένος από ανεπεξέργαστα δεδομένα, υποδεικνύοντας ότι είναι πραγματικό, όχι παρεμβολές, και ότι ο Bolyard είναι πιθανότατα ο ανακάλυψης ενός από τους μόνο περίπου 30 περιστρεφόμενους μεταβατικούς ραδιοφώνους που είναι γνωστοί.
Ξαφνικά, είπε ο Μπόλιαρντ, δεν ήταν πλέον κουρασμένος. «Αυτά τα νέα με έκαναν γεμάτη ενέργεια», αναφώνησε. «Οι φίλοι μου ήταν πολύ ενθουσιασμένοι γιατί πιστεύουν ότι θα γίνω διάσημος!»
Πριν από ένα χρόνο, ο Bolyard είπε ότι δεν θα είχε σκεφτεί να γίνει αστρονόμος, αλλά αυτό του έδωσε δεύτερη σκέψη. «Η πραγματοποίηση αυτής της ανακάλυψης με έκανε πολύ ενθουσιασμένο να μπω σε ένα επιστημονικό πεδίο», είπε. "Είναι πολύ σκληρή δουλειά, αλλά αξίζει τον κόπο."
Το PSC, με επικεφαλής τον υπεύθυνο εκπαίδευσης του NRAO, Sue Ann Heatherly και τη διευθύντρια του έργου Rachel Rosen, περιλαμβάνει εκπαίδευση για εκπαιδευτικούς και ηγέτες μαθητών και παρέχει δέματα δεδομένων από το GBT σε μαθητικές ομάδες. Το έργο περιλαμβάνει δασκάλους και μαθητές βοηθώντας τους αστρονόμους να αναλύσουν δεδομένα από 1500 ώρες παρατήρησης με το GBT. Τα 120 terabyte δεδομένων παρήχθησαν από 70.000 μεμονωμένες τοποθεσίες του γιγαντιαίου τηλεσκοπίου 17 εκατομμυρίων λιβρών. Περίπου 300 ώρες από τα δεδομένα παρατήρησης δεσμεύθηκαν για ανάλυση από ομάδες μαθητών.
Μάθετε περισσότερα για το PSC και την ανακάλυψη του Bolyard στην έκδοση 18 Σεπτεμβρίου των 365 ημερών της Αστρονομίας.
Οι μαθητικές ομάδες χρησιμοποιούν λογισμικό ανάλυσης για να αποκαλύψουν στοιχεία για πάλσαρ. Κάθε τμήμα των δεδομένων αναλύεται από πολλές ομάδες. Εκτός από την εκμάθηση της χρήσης του λογισμικού ανάλυσης, οι μαθητικές ομάδες πρέπει επίσης να μάθουν να αναγνωρίζουν τεχνητές ραδιοπαρεμβολές που μολύνουν τα δεδομένα. Το έργο θα συνεχιστεί έως το 2011.
«Οι μαθητές μπορούν να εξετάσουν πραγματικά δεδομένα που δεν έχουν εξεταστεί ποτέ πριν», είπε ο Rosen. Από την προπόνηση, πρόσθεσε, "οι μαθητές κατανοούν υπέροχα αυτό που βλέπουν και καταλαβαίνουν την επιστήμη πίσω από τις πλοκές που βλέπουν."
Πηγή: NRAO
