В галактике Млечный Путь, в направлении созвездия Лисички, космический «маяк» под названием PSR B1937+21 вращается с поразительной скоростью — 642 оборота в секунду. Он излучает электромагнитные импульсы, которые могут соперничать по точности с атомными часами.
Китайские учёные впервые зафиксировали полную картину поляризации основного импульса и межпульса PSR B1937+21 при их изменении в зависимости от частоты.
Открытие, о котором сообщается в The Astrophysical Journal, предоставляет важные доказательства механизмов излучения, действующих в экстремальных физических условиях.
Для проведения трёхлетних непрерывных наблюдений использовалась система сверхширокополосного приёма, охватывающая диапазон 704–4032 МГц. Она была установлена на 64-метровом радиотелескопе Муриyang (Паркс) в Австралии. Руководили работой аспирантка Ван Чжэнь из Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук (CAS) под руководством профессоров Юаня Цзяньпина и Вэнь Чжигана.
Исследователи раскрыли секреты излучения PSR B1937+21:
* Степень линейной поляризации основного импульса уменьшается с увеличением частоты, в то время как межпульс демонстрирует противоположную тенденцию.
* Степень круговой поляризации в обоих регионах излучения усиливается с ростом частоты.
* Отношение интенсивности основного импульса к межпульсу подчиняется степенному спектру с показателем 0,52 ± 0,02.
Обнаруженный в 1982 году как один из первых миллисекундных пульсаров, PSR B1937+21 обладает ультракоротким периодом вращения — 1,558 миллисекунды.
Сила его магнитного поля составляет всего одну десятитысячную от силы магнитного поля обычных пульсаров, что предполагает возможное ускорение вращения за счёт аккреции вещества от звезды-компаньона.
Учёные использовали систему сверхширокополосного приёма для повышения отношения сигнал/шум в 20 раз путём интеграции многолетних данных. Кроме того, для определения свойств межзвёздной среды были использованы измерения плотности потока, дисперсионного анализа (DM) и измерения вращения Фарадея.
Результаты подтвердили, что высота излучения уменьшается с увеличением частоты, что проявляется в сужении ширины импульса. Также результаты указывают на то, что основной импульс и межпульс, вероятно, исходят из разных областей магнитосферы. Эти данные подтверждают «модель релятивистского биминга».
Эти открытия продвинут исследования физики магнитосферы нейтронных звёзд и механизмов излучения плазмы, а также предложат более точные временные ориентиры для обнаружения гравитационных волн.
Предоставлено Китайской академией наук.