Astronomer som bruker Fermi Gamma-ray Space Telescope har funnet en overraskende ung, kraftig og lysende millisekund pulsar. Men denne nye gjenstanden er bare en unggutt, født bare for rundt 25 millioner år siden.
"Det er litt som å finne Justin Bieber når du trodde du var på en Rolling Stones-konsert," sa Victoria Kaspi, fysikkprofessor, McGill University i Montreal, under en telefonkonferanse om to nye funn gjort med Fermi-teleskopet. "Fermi har representert et stort sprang fremover med å finne ting som ikke kunne vært forestilt for 25 år siden."
I tillegg til den veldig unge og lyse pulsaren, kunngjorde forskere at de også har oppdaget et sett med ni tidligere ukjente gammastrålepulsarer, en ny type som har ekstremt lav lysstyrke. Disse ble avdekket med en ny teknikk for mer effektivt å sile gjennom Fermi-data.
Den unge millisekund pulsaren, kalt PSR J1823? 3021A, ble funnet i den kuleklyngen NGC 6624, ikke langt fra sentrum av vår galakse. Fermi har oppdaget pulsarer i kuleklynger før, men vanligvis finner de de kombinerte gammastrålene fra mange gamle pulsarer i klyngene. Men overraskende denne gangen stråler fra stammer fra bare en veldig kraftig millisekund pulsar.
"Først trodde vi at det kanskje var hundre millisekund pulsarer, men nå ser vi at det bare er én," sa Paulo Freire, fra Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn, Tyskland, og snakket også med reportere under telefonkonferansen. Freire er hovedforfatter på en ny artikkel publisert i Astrophysical Journal. "Det må ha dannet seg nylig basert på hvor raskt den avgir energi. Det er litt som å finne en skrikende baby i et stille aldershjem. Dette var en ganske overraskende oppdagelse for alle involverte. ”
En pulsar er en type nøytronstjerne som avgir elektromagnetisk energi med jevne mellomrom, og sender ut signaler nesten som et fyrtårn. Pulsarer som kombinerer utrolig tetthet med ekstrem rotasjon kalles millisekund pulsarer. Disse millisekund pulsarene er spesielt fascinerende, ettersom de er bysnære kuler omtrent halvannen million ganger jordens masse, og spinner med opptil 43 000 omdreininger per minutt.
Millisekund pulsarer antas å oppnå slike hastigheter fordi de er gravitasjonsbundet i binære systemer med normale stjerner. I løpet av deler av deres stjerneliv strømmer gass fra den normale stjernen til pulsaren. Over tid spinner virkningen av denne fallende gassen gradvis opp pulsarens rotasjon.
De ni nye pulsarene med lav lysstyrke funnet med Fermi avgir mindre gammastråling enn de tidligere kjent og roterer bare mellom tre og tolv ganger per sekund. Bare en av disse pulsarene ble senere også funnet å avgi radiobølger. Uten den nye teknikken ville astronomer ikke funnet denne svake pulsaren.
"Vi brukte en ny type hierarkisk algoritme som vi opprinnelig hadde utviklet for å lete etter gravitasjonsbølger, og vi ble raskt belønnet," sa Bruce Allen, direktør for Max Planck Institute for Gravitational Physics, en medforfatter på den nylige oppdagelser.
Ved å bruke det som kalles et blint søk, sjekker datamaskiner mange forskjellige kombinasjoner av posisjon og rotasjonsatferd for å se om de samsvarer med ankomsttidene til fotoner som treffer Fermi Large Area Telescope (LAT) som kommer fra samme retning. Søket brukte de 8000 fotonene som anses å være mest sannsynlige å komme fra en pulsar på den anerkjente posisjonen, som Fermis LAT hadde samlet i løpet av sine tre år i bane. Når fotonens ankomsttider samsvarer med den antatte pulsarstillingen og rotasjonsmodellen, vises et vanlig mønster av topper i gammastrålefotonet teller, som en funksjon av rotasjonsposisjonen til pulsaren, og en ny gammastrålepulsar har blitt oppdaget.
"Det er litt som å sile gjennom en haug med sand på jakt etter diamanter," sa Allen, og la til at søket pågår, og de håper å finne mer.
I tillegg, sa Allen, kan brukere av [e-postbeskyttet] -prosjektet nå være en del av dette søket, for å hjelpe spesielt med å søke etter den første rene gammastråle millisekund-pulsar. Allen er direktør for dette prosjektet og sa at denne oppdagelsen ville være et betydelig bidrag til vår forståelse av pulsarer.
NASA har en ny interaktiv nettfunksjon om Fermi og de 100 pulsarene den nå har funnet.
Kilder: Max Planck Institute, NASA, Mer info, bilder og vidoer på denne NASA-siden
