Credit imagine: NSF
Astronomii au utilizat acuratețea Mărții de bază foarte lungi a Fundației Naționale a Științei (VLBA) pentru a identifica distanța până la un pulsar. Obiectul, numit PSR B0656 + 14, a fost crezut anterior ca fiind până la 2.500 de ani-lumină distanță, dar se afla în aceeași locație pe cer ca o rămășiță de supernova care se află la doar 1.000 de ani lumină. S-a crezut că aceasta este o coincidență, dar noua măsurare de la VLBA fixează pulsarul la 950 de ani lumină distanță; aceeași distanță cu rămășița - amândoi au fost create de aceeași explozie de supernove.
Locație, locație și locație. Vechiul mesaj publicitar cu privire la ceea ce este cu adevărat important s-a dovedit aplicabil astrofizicii, deoarece astronomii au folosit „viziunea” bruscă a radioului de la Long Science Baseline Array (VLBA), pentru a identifica distanța până la un pulsar. Măsurarea lor exactă a distanței a rezolvat apoi o dispută pentru locul de naștere al pulsarului, le-a permis astronomilor să stabilească dimensiunea stelei sale de neutroni și să rezolve eventual un mister despre razele cosmice.
„Obținerea unei distanțe exacte de acest pulsar ne-a dat o adevărată bonă”, a spus Walter Brisken, de la National Radio Astronomy Observatory (NRAO) din Socorro, NM.
Pulsarul, numit PSR B0656 + 14, se află în constelația Gemeni și pare să se afle în apropierea centrului unei rămășițe supernovene circulare, care se înconjoară de Gemeni și constelația vecină, Monoceros, și se numește astfel Inelul Monogem. Întrucât pulsars sunt superdense, stelele de neutroni învârtite au rămas atunci când o stea masivă explodează ca supernova, era logic să presupunem că Inelul Monogem, coaja de resturi dintr-o explozie de supernova, a fost rămășița exploziei care a creat pulsarul.
Cu toate acestea, astronomii folosind metode indirecte de determinare a distanței până la pulsar au ajuns la concluzia că era vorba de aproape 2500 de ani-lumină de Pământ. Pe de altă parte, rămășița de supernova a fost determinată să fie la doar 1000 de ani-lumină de pe Pământ. Părea puțin probabil ca cei doi să fie înrudiți, dar în schimb au apărut în apropiere pe cer, pur și simplu, printr-o juxtapunere întâmplătoare.
Brisken și colegii săi au folosit VLBA pentru a efectua măsurători precise ale poziției cerului PSR B0656 + 14 din 2000 până în 2002. Au putut să detecteze o ușoară compensare în poziția aparentă a obiectului atunci când sunt privite din părțile opuse ale orbitei Pământului în jurul Soarelui. Acest efect, numit paralax, oferă o măsurare directă a distanței.
„Măsurătorile noastre au arătat că pulsarul se află la aproximativ 950 de ani lumină de Pământ, în esență aceeași distanță cu rămășița de supernova”, a spus Steve Thorsett, de la Universitatea din California, Santa Cruz. „Asta înseamnă că cei doi aproape sigur au fost creați de aceeași explozie de supernove”, a adăugat el.
Cu acea problemă rezolvată. astronomii au apelat apoi la studierea stelei neutronice a pulsarului. Folosind o varietate de date de la diferite telescoape și înarmați cu noua măsurare a distanței, au stabilit că steaua neutronului are între 16 și 25 de mile în diametru. La o dimensiune atât de mică, împachetează o masă aproximativ egală cu cea a Soarelui.
Următorul rezultat al învățării distanței reale a pulsarului a fost de a oferi un răspuns posibil la o întrebare de lungă durată despre razele cosmice. Razele cosmice sunt particule subatomice sau nuclee atomice accelerate până aproape de viteza luminii. Valurile de șoc din resturile de supernove sunt considerate a fi responsabile pentru accelerarea a multe dintre aceste particule.
Oamenii de știință pot măsura energia razelor cosmice și au observat un exces de astfel de raze într-un interval de energie specific. Unii cercetători au sugerat că excesul ar putea provine dintr-o singură rămășiță de supernova aflată la aproximativ 1000 de ani-lumină distanță a cărei explozie de supernova a fost acum aproximativ 100.000 de ani. Principala dificultate a acestei sugestii a fost aceea că nu există un candidat acceptat pentru o astfel de sursă.
„Măsurarea noastră pune acum PSR B0656 + 14 și Inelul Monogem exact la locul potrivit și exact la vârsta potrivită pentru a fi sursa acestui exces de raze cosmice”, a spus Brisken.
Cu abilitatea VLBA, unul dintre telescoapele NRAO, de a face măsurători de poziție extrem de precise, astronomii se așteaptă să îmbunătățească și mai mult exactitatea determinării distanței lor.
„Acest pulsar devine un laborator fascinant pentru studiul astrofizicii și fizicii nucleare”, a spus Thorsett.
Pe lângă Brisken și Thorsett, echipa de astronomi include Aaron Golden de la Universitatea Națională din Irlanda, Robert Benjamin de la Universitatea din Wisconsin și Miller Goss din NRAO. Oamenii de știință își raportează rezultatele în lucrări care apar în Astrophysical Journal Letters din luna august.
VLBA este un sistem continental format din zece antene radio-telescop, care variază de la Hawaii în vest până la Insulele Virgine ale SUA din est, oferind cea mai mare putere de rezolvare sau capacitatea de a vedea detalii fine în astronomie. Dedicat în 1993, VLBA este operat de la Centrul de operații Array al NRAO din Socorro, New Mexico.
Observatorul Național de Radio Astronomie este o instalație a Fundației Naționale a Științei, operată în baza unui acord de cooperare de Universitățile Asociate, Inc.
Sursa originală: Comunicat de presă NRAO
