Bildekreditt: NSF
Astronomer har brukt nøyaktigheten av National Science Foundation's Very Long Baseline Array (VLBA) for å kartlegge avstanden til en pulsar. Objektet, kalt PSR B0656 + 14, ble tidligere antatt å være opptil 2500 lysår unna, men det var på samme sted på himmelen som en supernova-rest som bare ligger 1 000 lysår unna. Dette ble antatt å være en tilfeldighet, men den nye målingen fra VLBA knytter pulsaren på 950 lysår unna; samme avstand som resten - de ble begge skapt av den samme supernova-eksplosjonen.
Plassering, beliggenhet og beliggenhet. Den gamle eiendomsmåten om hva som virkelig er viktig, viste seg å være anvendelig for astrofysikk da astronomer brukte den skarpe radiovisjonen fra National Science Foundation's Very Long Baseline Array (VLBA) for å kartlegge avstanden til en pulsar. Deres nøyaktige avstandsmåling løste deretter en tvist om pulsarens fødested, lot astronomene bestemme størrelsen på nøytronstjernen sin og muligens løse et mysterium om kosmiske stråler.
"Å få en nøyaktig avstand til denne pulsaren ga oss en skikkelig bonanza," sa Walter Brisken, fra National Radio Astronomy Observatory (NRAO) i Socorro, NM.
Pulsaren, kalt PSR B0656 + 14, befinner seg i stjernebildet Gemini, og ser ut til å være i nærheten av sentrum av en sirkulær supernova-rest som ligger rundt Gemini og dens nabokonstellasjon, Monoceros, og kalles dermed Monogem-ringen. Siden pulsarer er supertette, spinnende nøytronstjerner som er til overs når en massiv stjerne eksploderer som en supernova, var det logisk å anta at Monogem-ringen, skallet av rusk fra en supernovaeksplosjon, var resten av eksplosjonen som skapte pulsaren.
Imidlertid hadde astronomer som benyttet indirekte metoder for å bestemme avstanden til pulsaren, konkludert med at det var nesten 2500 lysår fra Jorden. På den annen side var supernova-resten fast bestemt på å være bare rundt 1000 lysår fra Jorden. Det virket lite sannsynlig at de to var i slekt, men i stedet dukket opp i nærheten på himmelen rent av en tilfeldig sammenstilling.
Brisken og kollegene brukte VLBA for å foreta presise målinger av himmelposisjonen til PSR B0656 + 14 fra 2000 til 2002. De var i stand til å oppdage den lille forskyvningen i objektets tilsynelatende posisjon når de ble sett fra motsatte sider av jordens bane rundt solen. Denne effekten, kalt parallax, gir en direkte måling av avstanden.
"Våre målinger viste at pulsaren ligger omtrent 950 lysår fra Jorden, i hovedsak samme avstand som supernova-resten," sa Steve Thorsett, fra University of California, Santa Cruz. "Det betyr at de to nesten helt sikkert ble skapt av den samme supernova-eksplosjonen," la han til.
Med det problemet løst. astronomene vendte seg deretter mot å studere selve pulsarens nøytronstjerne. Ved å bruke en rekke data fra forskjellige teleskoper og bevæpnet med den nye avstandsmålingen, bestemte de at nøytronstjernen var mellom 16 og 25 mil i diameter. I en så liten størrelse pakker den en masse omtrent som solen.
Det neste resultatet av å lære pulsars faktiske avstand var å gi et mulig svar på et langvarig spørsmål om kosmiske stråler. Kosmiske stråler er subatomære partikler eller atomkjerner akselerert til nesten lysets hastighet. Sjokkbølger i supernova-rester antas å være ansvarlig for å akselerere mange av disse partiklene.
Forskere kan måle energien fra kosmiske stråler, og hadde notert et overskudd av slike stråler i et spesifikt energiområde. Noen forskere hadde antydet at overskuddet kunne komme fra en enkelt supernova-rest omtrent 1000 lysår unna, hvis supernovaeksplosjon var for rundt 100 000 år siden. Den største vanskeligheten med dette forslaget var at det ikke var noen akseptert kandidat for en slik kilde.
"Målingen vår plasserer nå PSR B0656 + 14 og Monogem-ringen på nøyaktig rett sted og på nøyaktig riktig alder for å være kilden til dette overskuddet av kosmiske stråler," sa Brisken.
Med VLBA, et av teleskopene til NRAO, til å gjøre ekstremt presise posisjonsmålinger, regner astronomene med å forbedre nøyaktigheten til avstandsbestemmelsen enda mer.
"Denne pulsaren blir et fascinerende laboratorium for å studere astrofysikk og kjernefysikk," sa Thorsett.
I tillegg til Brisken og Thorsett inkluderer teamet av astronomer Aaron Golden fra National University of Ireland, Robert Benjamin fra University of Wisconsin, og Miller Goss fra NRAO. Forskerne rapporterer om resultatene sine i artikler som ble vist i Astrophysical Journal Letters i august.
VLBA er et kontinent bredt system med ti radioteleskopantenner, som spenner fra Hawaii i vest til de amerikanske jomfruøyene i øst, og gir den største resolusjonskraften eller evnen til å se fine detaljer i astronomi. VLBA ble dedikert i 1993, og drives fra NRAOs Array Operations Center i Socorro, New Mexico.
National Radio Astronomy Observatory er et anlegg fra National Science Foundation, som drives under samarbeidsavtale av Associated Universities, Inc.
Originalkilde: NRAO News Release
