Kép jóváírása: NSF
A csillagászok a Nemzeti Tudományos Alapítvány nagyon hosszú alapvonal-tömbjének (VLBA) pontosságát használják, hogy meghatározzák a távolságot a pulzushoz. A PSR B0656 + 14 elnevezésű objektumról korábban úgy gondolták, hogy legfeljebb 2500 fényév távolságra van, de ugyanabban a helyben volt az égen, mint a szupernóva maradványa, amely csupán 1000 fényévnyire van. Ez véletlen egybeesés volt, de a VLBA új mérése a pulzárt 950 fényév távolságban rögzíti; ugyanolyan távolságban, mint a maradék - mindkettőt ugyanaz a szupernóva-robbanás hozta létre.
Hely, hely és hely. A régi ingatlanbeszélgetés arról, hogy mi igazán fontos, bizonyult alkalmazhatónak az asztrofizikában, mivel a csillagászok az Országos Tudományos Alapítvány nagyon hosszú alapvonal-sorozatának (VLBA) éles rádió „látását” használta a pulzár távolságának meghatározására. Pontos távolságmérésükkel megoldódott a pulsar születési helyével kapcsolatos vita, lehetővé tette az csillagászoknak, hogy meghatározzák a neutroncsillag méretét, és esetleg megoldhassanak egy rejtélyt a kozmikus sugarakkal kapcsolatban.
"Pontos távolság elérése ehhez a pulzárhoz valódi bonanza-t adott nekünk" - mondta Walter Brisken, a Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelő Intézet (NRAO), Socorro, NM.
A PSR B0656 + 14 nevű pulzár a Gemini csillagképben található, és úgy tűnik, hogy egy kör alakú szupernóvamaradvány közepén helyezkedik el, amely átjárja a Gemini-t és szomszédos csillagképét, a Monoceros-t, ezért Monogem-gyűrűnek hívják. Mivel a pulzátorok túl nagy feszültséggel bírnak, és a szupernóvaként egy hatalmas csillag felrobbanásakor megmaradó centrifugáló neutroncsillagok logikus volt feltételezni, hogy a Monogem gyűrű, a szupernóva robbanás során keletkező törmelék héja a pulzort létrehozó robbanás maradványa.
Azonban a csillagászok közvetett módszereket alkalmazva a pulzár távolságának meghatározására arra a következtetésre jutottak, hogy ez közel 2500 fényévre van a Földtől. Másrészt azt állapították meg, hogy a szupernóva maradványa csak körülbelül 1000 fényévnyire van a Földtől. Valószínűtlennek tűnt, hogy a kettő kapcsolatban áll egymással, hanem inkább a közelben jelentek meg az égen, pusztán véletlenül egymás mellé helyezve.
Brisken és kollégái a VLBA segítségével a PSR B0656 + 14 égbolt helyzetének pontos mérésére végezték 2000 és 2002 között. Ők képesek voltak felismerni az objektum látszólagos helyzetének enyhe eltolódását, amikor a Föld körüli pálya másik oldaláról néztek a Nap körül. Ez a parallaxisnak nevezett hatás közvetlen távolságmérést biztosít.
"Méréseink azt mutatták, hogy a pulsar körülbelül 950 fényévnyire van a Földtől, lényegében azonos távolságra, mint a szupernóva maradványa" - mondta Steve Thorsett, a kaliforniai egyetem, Santa Cruz. "Ez azt jelenti, hogy a kettőt szinte biztosan ugyanaz a szupernóva-robbanás hozta létre" - tette hozzá.
Ezzel a problémával megoldódott. A csillagászok ezután maga a Pulsar neutroncsillagjának tanulmányozására fordultak. A különféle távcsövekből származó különféle adatok felhasználásával és az új távolságméréssel felfegyverkezve meghatározták, hogy a neutroncsillag átmérője 16-25 mérföld. Egy ilyen kis méretben nagyjából megegyezik a Nap tömegével.
A pulsar tényleges távolságának megtanulásának következő eredménye az volt, hogy lehetséges választ adjon a kozmikus sugarakkal kapcsolatos régóta fennálló kérdésre. A kozmikus sugarak szubatomi részecskék vagy atommagok, amelyek csaknem a fénysebességre vannak gyorsítva. Úgy gondolják, hogy a szupernóva maradványaiban fellépő sokkhullámok felelősek ezen részecskék sokaságának felgyorsításáért.
A tudósok meg tudják mérni a kozmikus sugarak energiáját, és megfigyelték, hogy az ilyen sugarak túlzott mértékűek egy adott energiatartományban. Egyes kutatók azt sugallták, hogy a többlet egy kb. 1000 fényév távolságban levő egyetlen szupernóva maradványából származhat, amelynek szupernóva-robbanása körülbelül 100 000 évvel ezelőtt történt. A javaslat fő nehézsége az volt, hogy ilyen forráshoz nem volt elfogadott jelölt.
"Méréseink szerint a PSR B0656 + 14 és a Monogem gyűrű pontosan a megfelelő helyen és a megfelelő életkorban lesz a kozmikus sugarak ezen többletének forrása" - mondta Brisken.
Mivel a VLBA, a NRAO egyik távcsöveje, rendkívül pontos helyzetmérést végez, az csillagászok még nagyobb távolságmeghatározási pontosságot várnak el tőle.
"Ez a pulsar egy izgalmas laboratóriumává válik az asztrofizika és a nukleáris fizika tanulmányozására" - mondta Thorsett.
A csillagászok Brisken és Thorsett mellett Aaron Golden (Írország Nemzeti Egyeteme), Robert Benjamin (Wisconsin Egyetem) és Miller Goss (NRAO). A tudósok az eredményeket az augusztusban az Astrophysical Journal Letters-ben megjelenő papírokban teszik közzé.
A VLBA egy kontinens-szerte működő, tíz rádióteleszkóp-antenna rendszere, kezdve a nyugati Hawaiitól a keleti amerikai Virgin-szigetektől, és a csillagászatban a legnagyobb felbontóképességet vagy képességet nyújtja a részletek pontos látására. Az 1993-ban szentelt VLBA-t a New Mexico megyében, Socorro-ban, a NRAO Array Operations Centre üzemelteti.
A National Radio Astronomy Observatory a Nemzeti Tudományos Alapítvány létesítménye, amelyet az Associated Universities, Inc. együttműködési megállapodás alapján működtetnek.
Eredeti forrás: NRAO sajtóközlemény
