Astronomi kan være en vanskelig virksomhet på grunn av de store avstandene det er snakk om. Heldigvis har astronomer utviklet en rekke verktøy og strategier gjennom årene som hjelper dem å studere fjerne objekter mer detaljert. I tillegg til bakkebaserte og rombaserte teleskoper, er det også teknikken kjent som gravitasjonslinsering, hvor tyngdekraften til et intervenerende objekt brukes til å forstørre lys fra en fjernere gjenstand.
Nylig brukte et team av kanadiske astronomer denne teknikken for å observere en formørkende binær millisekund pulsar som ligger omtrent 6500 lysår unna. I følge en studie produsert av teamet observerte de to intense strålingregioner rundt en stjerne (en brun dverg) for å gjennomføre observasjoner av den andre stjernen (en pulsar) - som tilfeldigvis var observasjonene med høyest oppløsning i astronomisk historie.
Studien, med tittelen “Pulsar emission amplified and resolved by plasma lensing in an eclipsing binær”, dukket nylig opp i tidsskriftet Natur. Studien ble ledet av Robert Main, en ph.d.-astronomistudent ved University of Toronto's Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, og inkluderte medlemmer fra Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, Perimeter Institute for Theoretical Physics og Canadian Institute for Advanced Research.
Systemet de observerte er kjent som “Black Widow Pulsar”, et binært system som består av en brun dverg og et millisekund pulsar som går i tett innbyrdes. På grunn av deres nærhet til hverandre, har forskere bestemt at pulsaren aktivt sikter materiale fra sin brune dvergkammerat og til slutt vil konsumere det. Navnet “Black Widow” ble oppdaget i 1988, og har siden blitt brukt til andre lignende binærfiler.
Observasjonene gjort av det kanadiske teamet ble muliggjort takket være den sjeldne geometrien og egenskapene til det binære - nærmere bestemt den "våkne" eller kometlignende halen av gass som strekker seg fra den brune dvergen til pulsaren. Som Robert Main, hovedforfatteren av avisen, forklarte i en pressemelding fra Dunlap Institute:
“Gassen fungerer som et forstørrelsesglass rett foran pulsaren. Vi ser egentlig på pulsaren gjennom en naturlig forstørrelsesglass som med jevne mellomrom lar oss se de to regionene hver for seg. ”
Som alle pulsarer er “Black Widow” en raskt roterende nøytronstjerne som spinner med en hastighet på over 600 ganger i sekundet. Mens den snurrer, avgir den stråling fra strålingsstråler fra de to polare hotspotsene, som har en strykende effekt når de blir sett på avstand. Den brune dvergen er i mellomtiden omtrent en tredjedel av solens diameter, ligger omtrent to millioner km fra pulsaren og kretser om en gang hver 9. time.
Fordi de er så nær hverandre, er den brune dvergen tidløst låst til pulsaren og sprenges av sterk stråling. Denne intense strålingen varmer den ene siden av den relativt kule brune dvergen til temperaturer på omtrent 6000 ° C (10 832 ° F), samme temperatur som vår sol. På grunn av strålingen og gassene som passerer mellom dem, forstyrrer utslippene fra pulsaren hverandre, noe som gjør dem vanskelige å studere.
Imidlertid har astronomer lenge forstått at disse samme regionene kan brukes som "interstellare linser" som kunne lokalisere pulsarutslippsregioner, og dermed muliggjøre studier. Tidligere har astronomer bare vært i stand til å løse utslippskomponenter marginalt. Men takket være innsatsen fra Main og hans kolleger, kunne de observere to intense strålingsfakler som ligger 20 kilometer fra hverandre.
I tillegg til å være en enestående høyoppløselig observasjon, kan resultatene av denne studien gi innsikt i naturen til de mystiske fenomenene kjent som Fast Radio Bursts (FRB). Som Main forklarte:
"Mange observerte egenskaper til FRB-er kan forklares hvis de forsterkes av plasmalinser. Egenskapene til de forsterkede pulser vi oppdaget i vår studie viser en bemerkelsesverdig likhet med utbruddene fra den repeterende FRB, noe som tyder på at den gjentatte FRB kan være linset av plasma i vertsgalaksen. "
Det er en spennende tid for astronomer, der forbedrede instrumenter og metoder ikke bare gir mulighet for mer nøyaktige observasjoner, men også gir data som kan løse mangeårige mysterier. Det virker som om noen få dager blir fascinerende nye funn gjort!
