Astronómovia vyvinuli novú techniku na presné určenie veku milisekundových pulzarov, najrýchlejšie sa otáčajúcich hviezd vo vesmíre. Je známe, že štandardná metóda odhadu veku pulzánov poskytuje nespoľahlivé výsledky, najmä v prípade rýchlo sa otáčajúcich milisekúnd, uviedol Bülent Kiziltan, postgraduálny študent astronómie a astrofyziky na kalifornskej univerzite v Sant a Cruz. "Presné určenie veku pulzaru má zásadný význam, pretože má dôsledky pre pochopenie tvorby a vývoja pulzarov, fyziky neutrónových hviezd a ďalších oblastí," uviedol.
Kiziltan spolupracoval s Stephenom Thorsettom, profesorom astronómie a astrofyziky na UCSC, na vývoji evolúcie milisekundových pulzarov. Svoje zistenia predstavil na stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti v Pasadene v pondelok 8. júna.
Pulzár je rýchlo sa otáčajúca neutrónová hviezda, zrútené jadro, ktoré zostane po obrovskej hviezde exploduje ako supernova. Pulzar vyžaruje lúče rádiových vĺn (rovnako ako röntgenové lúče a gama lúče) z magnetických pólov neutrónovej hviezdy. Pretože magnetické póly nie sú zarovnané s osou rotácie hviezdy, lúče sa pohybujú okolo majáka a vysielajú pulzy rádiových vĺn smerom k pozorovateľom na Zemi. Perióda medzi každým impulzom rádiových vĺn zodpovedá rýchlosti rotácie neutrónovej hviezdy.
„Vo väčšine prípadov máme jedinú informáciu iba rádiový impulz, ktorý dostávame od týchto kompaktných hviezd. Z týchto impulzov sa snažíme určiť vek, masy a orbitálne parametre - skutočne veľmi náročná úloha, “povedal Kiziltan.
Obyčajné pulzary majú tendenciu rotovať niekoľkokrát za sekundu a postupne s vekom spomaľujú a nakoniec sú príliš slabé na to, aby sa dali zistiť. Milisekundy pulzary však rotujú stovky časov za sekundu. Tieto mimoriadne rýchlosti odstreďovania dosahujú ťahaním materiálu z binárnej sprievodnej hviezdy, čo je proces, ktorý prenáša moment hybnosti od spoločníka k pulzaru.
"Tento proces rozdeľovania je v podstate podobný tomu, ako dať CPR mŕtvemu alebo umierajúcemu pulzaru a dať mu druhý život na život," uviedol Kiziltan.
Štandardný prístup na určenie veku „charakteristickej“ alebo „spin-down“ pulzaru je založený na dvoch parametroch: perióda medzi impulzmi a rýchlosť, akou sa spomaľujú. Kiziltan a Thorsett ukázali, že táto metóda môže pri použití na milisekundové pulzary nadhodnotiť alebo podceňovať vek pulzaru faktorom 10.
Na zlepšenie presnosti štandardnej techniky zahrnuli ďalšie obmedzenia, ktoré vyplývajú z procesu zvlákňovania a fyzikálnych limitov maximálnej doby odstreďovania. "Upravili sme výpočty veku tak, aby boli v súlade s týmito obmedzeniami, a ukázali sme, že tento prístup môže dosiahnuť odhady bližšie k skutočnému veku pulzaru," uviedol Kiziltan.
Ukazujú, že v niektorých prípadoch môžu byť milisekundy pulzary, ktoré sa zdajú byť mladé, v skutočnosti o niekoľko miliárd rokov staršie. V iných prípadoch môžu mladé milisekundy pulzary napodobňovať charakteristiky pulzarov, ktoré sú také staré ako samotná galaxia.
Zdroje: AAS, UCSC
