Astronomové vyvinuli novou techniku pro přesné stanovení věku milisekund pulsarů, nejrychleji se točících hvězd ve vesmíru. Je známo, že standardní metoda pro odhad věku pulsarů poskytuje nespolehlivé výsledky, zejména u rychle se točících milisekundových pulsarů, řekl Bülent Kiziltan, postgraduální student astronomie a astrofyziky na University of California v Kalifornii, Sant a Cruz. "Přesné stanovení věku pulsarů má zásadní význam, protože má důsledky pro pochopení tvorby a vývoje pulsarů, fyziky neutronových hvězd a dalších oblastí," řekl.
Kiziltan spolupracoval s Stephenem Thorsettem, profesorem astronomie a astrofyziky na UCSC, na studiu vývoje milisekundových pulsarů. Své poznatky představil na zasedání Americké astronomické společnosti v Pasadeně v pondělí 8. června.
Pulzar je rychle se otáčející neutronová hvězda, zhroutené jádro, které zůstává po hmotné hvězdě exploduje jako supernova. Pulsar vysílá paprsky rádiových vln (stejně jako rentgenové a gama paprsky) z magnetických pólů neutronové hvězdy. Protože magnetické póly nejsou zarovnány s osou rotace hvězdy, paprsky se pohybují kolem majáku a vysílají pulzy rádiových vln směrem k pozorovatelům na Zemi. Období mezi každým impulzem rádiových vln odpovídá rychlosti rotace neutronové hvězdy.
"Ve většině případů máme pouze informaci o rádiovém pulsu, který dostáváme od těchto kompaktních hvězd." Z těchto pulzů se snažíme určit věky, hmotnosti a orbitální parametry - opravdu velmi náročný úkol, “řekl Kiziltan.
Obyčejné pulsary inklinují k rotaci několikrát za sekundu, a oni se postupně zpomalují s věkem, nakonec stát se příliš slabý objevit to. Milisekundy pulsary se však otáčí stovkami času za sekundu. Tyto mimořádné rychlosti odstředění dosahují tažením materiálu z binární doprovodné hvězdy, což je proces, který přenáší moment hybnosti z doprovodu na pulsar.
"Tento proces spin-up je v podstatě jako dát CPR mrtvému nebo umírajícímu pulsaru, dát mu druhý pronájem na celý život," řekl Kiziltan.
Standardní přístup ke stanovení „charakteristického“ nebo „spin-down“ věku pulsaru je založen na dvou parametrech: periodě mezi impulsy a rychlost, kterou se zpomalují. Kiziltan a Thorsett ukázali, že tato metoda může při použití na milisekundové pulsary nadměrně nebo podceňovat věk pulsaru 10krát.
Aby se zvýšila přesnost standardní techniky, zahrnovaly další omezení, která vyplývají z procesu zvlákňování a fyzických limitů maximální doby odstřeďování. "Upravili jsme výpočty věku tak, aby byly v souladu s těmito omezeními, a ukázali jsme, že tento přístup může dosáhnout odhadů blíže skutečnému věku pulsaru," řekl Kiziltan.
Ukazují, že v některých případech mohou být milisekundy pulsary, které se zdají být mladé, ve skutečnosti o několik miliard let starší. V jiných případech mohou mladé milisekundy pulsary napodobovat vlastnosti pulsarů, které jsou stejně staré jako samotná galaxie.
Zdroje: AAS, UCSC
