Científicos que usan FAST descubren nueva población de pulsos 'enanos'
Por la Academia China de Ciencias.
17 de agosto de 2023.
Emisión de radio púlsar de tormentas eléctricas y gotas de lluvia de partículas en la magnetosfera de PSR B2111+46 detectadas por FAST. Crédito: NAOC.
Usando el radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST), un equipo de investigación dirigido por el profesor Han Jinlin de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC) ha detectado distintos "pulsos enanos" de un púlsar brillante PSR B2111+46, estudió la emisión de radio con un detalle sin precedentes y probó la física desconocida en la magnetosfera.
Este estudio fue publicado en Nature Astronomy.
Los púlsares generalmente emiten señales de radio periódicas. Sin embargo, algunos púlsares antiguos ocasionalmente se apagan durante algunos períodos, un fenómeno conocido como "anulación de pulsos". Tal vez las partículas no se puedan producir en la magnetosfera debido a condiciones inadecuadas o cambios en la estructura del campo magnético y la región de radiación, o el área de creación de partículas se inunda con el plasma producido en otras áreas.
La razón exacta de la ausencia de radiación púlsar es un misterio porque es imposible sondear el estado físico de la magnetosfera del púlsar cuando se extingue la radiación.
PSR B2111+46 es un púlsar relativamente antiguo, y los científicos saben desde hace mucho tiempo que la emisión de este púlsar a menudo se anula durante períodos de tiempo. Sin embargo, se detectaron docenas de pulsos muy estrechos e inusualmente débiles, que antes no se habían observado, durante los períodos de anulación ordinarios cuando se observaron por casualidad el 24 y 26 de agosto y el 17 de septiembre de 2020, como parte de la encuesta Galactic Plane Pulsar Snapshot, un proyecto clave del FAST para cazar púlsares.
Para verificar este nuevo tipo de estado de emisión, los investigadores observaron este púlsar durante dos horas nuevamente el 8 de marzo de 2022. "Finalmente, elegimos 175 de estos pulsos estrechos y débiles", dijo el Dr. Chen Xue, primer autor del estudio. Según el Dr. Chen, tales pulsos se destacan de los pulsos normales en términos de ancho de pulso y energía, y por lo tanto han sido llamados "pulsos enanos".
Mientras que los pulsos individuales normales emiten radiación a través de una "tormenta" de partículas producidas por copiosas descargas en espacios formados regularmente cerca de los polos magnéticos del púlsar, los pulsos enanos son producidos por una o unas pocas "gotas de lluvia" de partículas generadas por la producción de pares en un frágil espacio de este púlsar cercano a la muerte.
Estos pulsos esporádicos, débiles y angostos constituyen un nuevo estado de radiación independiente de los pulsos normales, y tales pulsos a menudo exhiben un raro espectro invertido, es decir, tienen una emisión mucho más fuerte en frecuencias de radio más altas, algo que rara vez se detecta en un rango de escala de tiempo de fuentes astronómicas. "Las propiedades de tales pulsos enanos serían difíciles de medir con otros radiotelescopios que no sean FAST", dijo el profesor Han, "y las mediciones de una población tan nueva de pulsos enanos revelan que la estructura del campo magnético para la radiación del púlsar permanece sin cambios incluso cuando la radiación casi ha cesado".
"De hecho, también se ha detectado una cantidad menor de pulsos enanos de algunos otros púlsares", dijo Yan Yi, coautor del estudio. "Los estudios detallados de una población de pulsos enanos de este tipo podrían descubrir algunos misterios del procesamiento desconocido de la radiación de los púlsares y revelar el estado extremo del plasma en la magnetosfera de los púlsares".
Fuente:
https://phys.org/news/2023-08-scientists-fast-population-dwarf-pulses.html