Astronoomid on välja töötanud uue tehnika, et täpselt määrata millisekundiliste impulsside - universumi kõige kiiremini pöörlevate tähtede - vanus. Pulsari vanuse hindamise standardmeetod annab teadaolevalt ebausaldusväärseid tulemusi, eriti kiiresti pöörlevate millisekundiliste pulsaatorite puhul, ütles California ülikooli Sant a Cruzi astronoomia ja astrofüüsika kraadiõppur Bülent Kiziltan. "Pulsari vanuste täpne määramine on ülioluline, kuna sellel on impulsside tekke ja arengu, neutrontähtede füüsika ja muude piirkondade mõistmise mõjusid," sõnas ta.
Millisekundiliste impulsside evolutsiooni uurimiseks on Kiziltan teinud koostööd UCSC astronoomia- ja astrofüüsikaprofessori Stephen Thorsett'iga. Ta tutvustas nende tulemusi Ameerika astronoomiaühingu kohtumisel Pasadenas esmaspäeval, 8. juunil.
Pulsar on kiiresti pöörlev neutronitäht, kokku varisenud südamik, mis jääb pärast massiivse tähe supernoova plahvatust. Pulsar kiirgab neutronitähe magnetilistelt pooltelt raadiolainete (samuti röntgen- ja gammakiirte) kiirte. Kuna magnetilised poolused pole tähe keerdteljega joondatud, pühivad talad ringi nagu tuletornimajakas, saates raadiolainete impulsse Maa vaatlejate poole. Raadiolainete iga impulsi vaheline periood vastab neutronitähe pöörlemiskiirusele.
“Enamasti on ainus teave, mis meil on, raadiosageduse impulss, mida me nendelt kompaktsetelt tähtedelt saame. Nendest impulssidest proovime kindlaks teha vanused, massid ja orbitaalparameetrid - see on tõesti väga keeruline ülesanne, “sõnas Kiziltan.
Tavalised pulsaatorid kipuvad pöörlema paar korda sekundis ja aeglustuvad järk-järgult koos vanusega, muutudes lõpuks tuvastamiseks liiga nõrgaks. Millisekundilised impulssid pöörlevad aga sadu kordi sekundis. Nad saavutavad need erakordsed pöörlemiskiirused, tõmmates materjali binaarsest kaastähest - protsessist, mis kannab kaasnurgalt impulssimpulssi edasi.
"See spin-up protsess on põhimõtteliselt nagu CPR-i andmine surnud või surevale pulsarile, andes sellele teise eluperioodi," ütles Kiziltan.
Tavaline lähenemisviis pulsari “iseloomuliku” või “allalaskmise” vanuse määramiseks põhineb kahel parameetril: impulsside vahelisel perioodil ja kiirusel, millega need aeglustuvad. Kiziltan ja Thorsett näitasid, et see meetod võib millisekundiliste pulsaatorite kasutamisel üle hinnata või alahinnata pulsari vanust koefitsiendiga 10.
Standardtehnika täpsuse parandamiseks hõlmasid nad täiendavaid piiranguid, mis tulenevad tsentrifuugimisprotsessist, ja maksimaalse tsentrifuugimisperioodi füüsilisi piiranguid. "Muutsime vanusearvutusi, et need oleksid kooskõlas nende piirangutega, ja näitasime, et see lähenemisviis võimaldab saavutada hinnangud, mis lähenevad Pulsari tegelikule vanusele," ütles Kiziltan.
Need näitavad, et mõnel juhul võivad noorena tunduvad millisekundipulsad olla tegelikult mitu miljardit aastat vanemad. Muudel juhtudel võivad noored millisekundise pulsaatori jäljendada sama vanade pulsside omadusi kui galaktika ise.
Allikad: AAS, UCSC
