Mulighet for White Dwarf Pulsars?

Pin
Send
Share
Send

Noen satellitter får all ære. En av dem, kjent som Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics (PAMELA), har vært i bane siden 2006, men får sjelden oppmerksomhet i media, selv om en fantastisk oppdagelse har ført til publisering av over 300 artikler i løpet av ett år. En ny artikkel i dette angrepet har foreslått et interessant nytt objekt: pulsarer drevet av hvite dverger.
PAMELA er ikke en satellitt i seg selv. Den gir seg tilbake på en annen satellitt. Dens oppdrag er å observere høye energi kosmiske stråler. Kosmiske stråler er partikler, enten det er protoner, elektroner, kjerner i hele atomer eller andre stykker, som er akselerert til høye hastigheter, ofte fra eksotiske kilder og kosmologiske avstander.

Blant de partikeltypene PAMELA oppdager er den unnvikende positron. Denne anti-partikkelen av elektronet er ganske sjelden på grunn av mangelen på antistoff generelt i vårt univers. Imidlertid, mye til overraskelse for astronomer, i området 10 - 100 GeV, har PAMELA rapportert om en mengde positroner. I enda høyere intervaller (100 GeV - 1 TeV) har astronomer funnet ut at det er en økning i både elektroner og positroner. Konklusjonen herfra er at noe faktisk er i stand til å skape disse partiklene i disse energiområdene.

En mengde papirer gikk til publisering for å forklare dette uventede funnet. Forklaringer varierte fra dusjer av partikler skapt av enda høyere energi kosmiske stråler som slår det interstellare mediet, til forfallet av mørk materie, til nøytronstjerner, pulsarer, supernovaer og gammastråler. Faktisk er mange hendelser som produserer høye energier tilstrekkelig til spontant å produsere stoff fra energi gjennom prosessen med parproduksjon. Imidlertid vil rekkevidden for disse kastede partiklene være begrenset. Effekter, som synkrotron og omvendt Compton-utslipp, ville drenere energien deres over store avstander, og som sådan, når de nådde PAMELAs detektorer, ville det være for lav energi til å gjøre rede for overskuddet i de observerte energiområdene. Fra dette antar astronomer at de skyldige er i det lokale universet.

I en lang kandidatliste har en ny artikkel foreslått at et verdifullt objekt kan være ansvarlig for den høye energien som er nødvendig for å skape disse energiske partiklene, om enn med en uvanlig vri. Neutronstjerner, en av de potensielle objektene som dannes i en supernova, er kjent for å frigjøre store mengder energi når de snurres raskt mens de skaper et sterkt magnetfelt i form av pulsarer, men forfatterne foreslår at hvite dverger, produktene fra den langsomme døden fra stjerner som ikke er massive nok til å resultere i en supernova, kan være i stand til å gjøre det samme. Vanskeligheten med å lage en så hvit dvergpulsar er at siden hvite dverger ikke kollapser til en så liten størrelse, "snurrer de ikke opp" så mye som de sparer vinkelmoment og bør ikke ha den nødvendige vinkelhastigheten som er nødvendig .

Forfatterne, ledet av Kazumi Kashiyama ved Kyoto-universitetet, foreslår at en hvit dverg kan nå den nødvendige rotasjonshastigheten hvis de gjennomgår en fusjon eller anskaffer en tilstrekkelig mengde masse. Denne ideen er ikke uhørt siden sammenslåinger og akkresjon av hvite dverger allerede er involvert i Type Ia Supernovae. Kombinasjonen av dette med forventningen om at rundt 10% av de hvite dvergene forventes å ha magnetiske felt på 106 Gauss, trinnene som er nødvendige for å produsere en pulsar fra en hvit dverg, ser ut til å være på plass. De bemerker at siden hvite dverger har en tendens til å ha svakere magnetfelt, kaster de vinkelmomentet saktere og ville vare lenger. Selv om denne varigheten fortsatt er langt lenger enn mennesker muligens kan se, kan dette indikere at mange av pulsarene som er observert i vår egen galakse, er hvite dverger.

Deretter håper forfatterne på en endelig måte å identifisere en slik stjerne. Opprettelsen av hver av disse typer pulsarer kan gi en ledetråd: Siden nøytronstjerner dannes fra supernovaer, er de omgitt av et skall med gass som inneholder en sjokkfront fra selve supernovaen, som er mer tett enn det interstellare mediet generelt. Når partikler passerer gjennom denne sjokkfronten, vil noen av dem gå tapt. Det samme vil ikke sies for hvite dverger som dannet seg fra en mer skånsom frigjøring og ikke hindres av det relativt høye tetthetsområdet. Dette skiftet i energifordelinger kan være et kjennetegn.

Noen stjerner har til og med blitt foreløpig foreslått som kandidater for hvite dvergpulsarer. AE Aquarii ble sett på å gi fra seg noen pulsarlignende signaler. EUVE J0317-855 er en annen hvit dverg som ser ut til å oppfylle kvalifikasjonene, selv om det ikke er påvist signaler fra denne stjernen. Denne nye stjerneklassen vil kunne forklare overskytende signal i det høyere energiområdet som PAMELA oppdager og vil sannsynligvis være målet for ytterligere observasjonssøk i fremtiden.

Pin
Send
Share
Send