Astronomii au dezvoltat o nouă tehnică pentru a determina cu exactitate vârstele pulsarselor milisecunde, stelele cu cea mai rapidă învârtire din univers. Metoda standard pentru estimarea vârstelor pulsarilor este cunoscută pentru a da rezultate nesigure, în special pentru pulsarii milisecunde cu rotire rapidă, a declarat Bülent Kiziltan, student absolvent în astronomie și astrofizică la Universitatea din California Sant a Cruz. „O determinare exactă a vârstelor pulsarilor este de o importanță fundamentală, deoarece are ramificări pentru înțelegerea formării și evoluției pulsarelor, fizica stelelor neutronice și a altor zone”, a spus el.
Kiziltan a lucrat cu Stephen Thorsett, profesor de astronomie și astrofizică la UCSC, pentru a studia evoluția pulsarsului milisecund. El și-a prezentat descoperirile la întâlnirea American Astronomical Society din Pasadena, luni, 8 iunie.
Un pulsar este o stea cu neutroni cu rotație rapidă, miezul prăbușit care rămâne după ce o stea masivă explodează ca supernova. Pulsarul emite fascicule de unde radio (precum și raze X și raze gamma) de la polii magnetici ai stelei de neutroni. Deoarece polii magnetici nu sunt aliniați cu axa de rotire a stelei, fasciculele se strecoară ca un far, trimițând impulsuri de unde radio către observatori de pe Pământ. Perioada dintre fiecare impuls de unde radio corespunde vitezei de rotație a stelei de neutroni.
„În cele mai multe cazuri, singura informație pe care o avem este pulsul radio pe care îl primim de la aceste stele compacte. Din aceste impulsuri încercăm să determinăm vârstele, masele și parametrii orbitali - într-adevăr o sarcină foarte provocatoare ”, a spus Kiziltan.
Pulsarsurile obișnuite tind să se rotească de câteva ori pe secundă și încetinesc treptat cu vârsta, devenind în cele din urmă prea slabe pentru a fi detectate. Pulsarsele milisecunde, cu toate acestea, rotesc sute de timp pe secundă. Acestea realizează aceste rate de rotire extraordinare prin tragerea materialului dintr-o stea de companie binară, un proces care transferă impulsul unghiular de la tovarăș la pulsar.
"Acest proces de spin-up este în esență ca a da CPR unui pulsar mort sau a muri, a da un al doilea contract de închiriere pe viață", a spus Kiziltan.
Abordarea standard pentru a determina vârsta „caracteristică” sau „spin-down” a unui pulsar se bazează pe doi parametri: perioada dintre impulsuri și rata la care încetinesc. Kiziltan și Thorsett au arătat că această metodă poate supraestima sau sub-estima vârsta unui pulsar cu un factor de 10 atunci când este aplicată pe pulsarii milisecunde.
Pentru a îmbunătăți exactitatea tehnicii standard, au încorporat restricții suplimentare care decurg din procesul de spin-up și limitele fizice ale perioadei maxime de centrifugare. „Am modificat calculele de vârstă pentru a fi în concordanță cu aceste constrângeri și am arătat că această abordare poate realiza estimări mai aproape de vârsta adevărată a pulsarului”, a spus Kiziltan.
Ele arată că, în unele cazuri, pulsarsele milisecunde care par a fi tinere pot, de fapt, să fie cu câteva miliarde de ani mai mari. În alte cazuri, pulsarsle milisecunde tinere pot imita caracteristicile pulsarelor care sunt la fel de vechi ca galaxia în sine.
Surse: AAS, UCSC
