Bijna 90 pulsars onderzocht met de Nanshan Radio Telescope

de 25-meter Nanshan Radio Telescoop
De 25-meter Nanshan Radio Telescope van het Xinjiang Astronomical Observatory. Credit:Sunkins / CC BY-SA

Om hun eigenschappen te onderzoeken hebben astronomen uit China en Australië met behulp van de Nanshan Radio Telescope bijna 90 pulsars waargenomen. Met behulp van timingen hebben de wetenschappers posities, eigenbewegingen en rotatieparameters van tientallen pulsars bepaald. Ook vonden ze afwijkingen in drie bronnen. Het onderzoek werd op 5 mei 2020 gepubliceerd.

Pulsars zijn sterk gemagnetiseerde draaiende neutronensterren die bundels van elektromagnetische straling uitzenden. Astronomen gebruiken de zogenoemde “pulsar timing technique” om de posities en eigenbewegingen van pulsars te bepalen. Ze kunnen dit gebruiken om de algemene relativiteitstheorie mee te testen en ook kunnen ze er zwaartekrachtsgolven mee detecteren.

Een team wetenschappers onder leiding van Shijun Dang van het Xinjiang Astronomical Observatory (XAO) in China heeft deze methode toegepast om waarnemingen van 87 pulsars te analyseren. De data werden verkregen met de 25 meter Nanshan Radio Telescope van XAO. De waarnemingen werden tussen juli 2002 en maart 2014 gedaan.

De wetenschappers slaagden er in om de posities en eigenbewegingen van 48 pulsars te bepalen. Van deze 48 pulsars waren er 24 waarvan de positie werd verbeterd ten opzichte van waardes die in eerdere studies waren gerapporteerd. Daarnaast werden de eigenbewegingen van 21 pulsars verbeterd en in 9 gevallen werden de eigenbewegingen voor het eerst bepaald.

Verder verkregen de wetenschappers de rotatieparameters van alle pulsars in de dataset. Voor 36 pulsars betekende dit dat de nieuwe resultaten kleine meetonzekerheden hebben dan eerder gepubliceerde waardes.

Van 48 pulsars werden de dwarssnelheden bepaald. De wetenschappers benadrukken dat ondanks dat de meetonzekerheden van de nieuwe resultaten redelijk groot zijn, ze overeenkomen met data die in de literatuur bekend zijn.

Naast het bepalen van de eigenschappen van de bestudeerde bronnen, hebben de waarnemingen ook afwijkingen in drie pulsars gedetecteerd. Het gaat om de pulsars PSR J1722-3632, PSR J1852-0635 en PSR J1957+2831. Deze pulsars bleken relatief grote karakteristieke leeftijden te hebben voor dit type pulsar.

In het geval van PSR J1722-3632 en PSR J1852-0635 bleken de versnellingen relatief groot te zijn en werden er ook vertragingen in de versnellingen waargenomen die meestal optraden na grote versnellingen. De astronomen merkten op dat dergelijke herstellingen verklaard kunnen worden door het zogenaamde “vortex-creep”-model waarin de rotatie van de super vloeibaar binnenste en de korst terugkeren tot een evenwicht na een versnelling.

Over het algemeen worden afwijkingen waargenomen als een plotselinge, discontinue toename van de rotatiefrequentie, in sommige gevallen gevolgd door een periode van ontspanning. Tot op heden zijn er weliswaar meer dan 550 afwijkingen in pulsars gedetecteerd maar de mechanismen achter dit gedrag zijn nog steeds niet volledig begrepen.

Artikel: Results of 12 Years of Pulsar Timing at Nanshan – I, arXiv:2005.02200 [astro-ph.HE] 

 

Eerste publicatie: 20 mei 2020
Bron: phys.org