เป็นครั้งแรกที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศแกมมา - แฟร์ Fermi ของนาซ่าได้พบกลุ่มพัลซาร์ใหม่โดยใช้เพียงการปล่อยรังสีแกมม่าในกรณีที่ไม่มีสัญญาณวิทยุถูกส่งมายังโลก มีการรายงานวัตถุใหม่ 16 รายการในรุ่นของสัปดาห์นี้ วิทยาศาสตร์เอ็กซ์เพรสในการศึกษาจาก University of California ใน Santa Cruz
พัลซาร์เป็นดาวนิวตรอนที่หมุนอย่างรวดเร็วแกนกลางหนาแน่นที่ทิ้งไว้หลังจากการระเบิดของซูเปอร์โนวา พัลซาร์ที่รู้จักกันมากที่สุด 1,800 รายการพบได้จากการปล่อยคลื่นวิทยุเป็นระยะ
“ นี่เป็นพัลซาร์ตัวแรกที่ตรวจพบโดยรังสีแกมมาเพียงอย่างเดียวและเราได้พบแล้ว 16 คน” โรเบิร์ตจอห์นสันผู้ร่วมเขียนนักฟิสิกส์ UC Santa Cruz กล่าว “ การมีอยู่ของประชากรพัลซาร์คลื่นวิทยุขนาดใหญ่มีข้อสงสัยก่อนหน้านี้ แต่จนกระทั่งมีการเปิดตัวเฟอร์มีเพียงพัลซาร์วิทยุเงียบคนเดียวเท่านั้นที่รู้จักและมันถูกตรวจพบครั้งแรกในรังสีเอกซ์”
จากพัลซาร์รังสีแกมมาทั้ง 16 แห่งนั้นมี 13 แหล่งที่เกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิดรังสีแกมม่าที่ตรวจพบโดยเครื่องมือ EGRET ที่หอดูดาวแกมมาเรย์คอมป์ตันก่อนหน้านี้ EGRET ตรวจพบแหล่งกำเนิดรังสีแกมม่าเกือบ 300 แห่ง แต่ไม่สามารถตรวจจับการเต้นของชีพจรจากแหล่งข้อมูลเหล่านั้นซึ่งส่วนใหญ่ยังคงไม่ปรากฏหลักฐาน Pablo Saz Parkinson ยังเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกของ SCIPP และผู้เขียนบทความ
“ มันเป็นคำถามที่ยาวนานมานานแล้วว่าอะไรที่ทำให้แหล่งข้อมูลเหล่านั้นไม่สามารถระบุตัวตนได้และผลลัพธ์ของ Fermi ใหม่บอกเราว่าส่วนใหญ่เป็น pulsars” Saz Parkinson กล่าว “ การค้นพบเหล่านี้ยังให้เบาะแสสำคัญเกี่ยวกับกลไกการปล่อยพัลซาร์อีกด้วย”
พัลซาร์เปล่งคลื่นวิทยุแคบ ๆ จากขั้วแม่เหล็กของดาวนิวตรอนและลำแสงกวาดไปรอบ ๆ เหมือนสัญญาณประภาคารเนื่องจากเสาแม่เหล็กไม่สอดคล้องกับแกนหมุนของดาว หากลำแสงวิทยุหายไปจากโลกกล้องพัลซาร์จะไม่สามารถตรวจจับได้ ความสามารถของ Fermi ในการตรวจจับพัลซาร์แกมมาวิทยุที่เงียบสงบจำนวนมากบ่งชี้ว่ารังสีแกมม่าถูกปล่อยออกมาในลำแสงที่กว้างกว่าและคล้ายกับพัดลมมากกว่าลำแสงวิทยุ
ทีมวิจัยระบุพัลซาร์รังสีแกมม่าในข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์พื้นที่ขนาดใหญ่ (LAT) ของ Fermi Marcus Ziegler นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ UC Santa Cruz และผู้เขียนบทความที่เกี่ยวข้องกล่าวว่าการตรวจจับการเต้นของรังสีแกมม่าจากแหล่งข้อมูลทั่วไปต้องใช้ข้อมูลจาก LAT เป็นสัปดาห์หรือเป็นเดือน
“ จากพัลซาร์ที่เบาที่สุดที่เราศึกษา LAT เห็นเพียงโฟตอนของรังสีแกมมาสองตัวต่อวันเท่านั้น” Ziegler กล่าว
สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าที่เข้มข้นมากของพัลซาร์จะเร่งอนุภาคที่มีประจุให้มีความเร็วเกือบเท่าแสงและในที่สุดอนุภาคเหล่านี้มีหน้าที่ในการปล่อยรังสีแกมม่า
เนื่องจากการหมุนรอบตัวของดวงดาวทำให้เกิดการปลดปล่อยพัลซาร์ที่แยกออกจะชะลอตัวลงเมื่ออายุมากขึ้นและสูญเสียพลังงาน แต่ดาวคู่หูไบนารีสามารถป้อนวัสดุไปยังพัลซาร์และหมุนได้สูงสุดถึง 100 ถึง 1,000 เท่าต่อวินาที สิ่งเหล่านี้เรียกว่ามิลลิวินาทีพัลซาร์และนักวิทยาศาสตร์เฟอร์มีตรวจพบการแผ่รังสีแกมม่าจากพัลซาร์แปดมิลลิวินาทีซึ่งถูกค้นพบก่อนหน้านี้ที่ช่วงคลื่นวิทยุ ผลลัพธ์เหล่านั้นถูกรายงานในการศึกษาที่สองและตีพิมพ์ในฉบับ 2 กรกฎาคมของ วิทยาศาสตร์เอ็กซ์เพรส.
“ แฟร์มีพลังอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนในการค้นพบและศึกษาพัลซาร์รังสีแกมม่า” พอลเรย์จากห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือในวอชิงตันกล่าว “ นับตั้งแต่การตายของหอดูดาวแกมมาเรย์คอมป์ตันเมื่อทศวรรษที่แล้วเราสงสัยเกี่ยวกับธรรมชาติของแหล่งกำเนิดรังสีแกมม่าที่ไม่ปรากฏชื่อที่ตรวจพบในกาแลคซีของเรา การศึกษาเหล่านี้จาก Fermi ยกม่านขึ้นหลาย ๆ คน”
คำบรรยายภาพนำ: แผนที่ทั้งหมดบนท้องฟ้าแสดงตำแหน่งของพัลซาร์ใหม่ 16 อัน (สีเหลือง) และพัลซาร์สีม่วงแดงแปดมิลลิวินาที (สีม่วงแดง) ที่ศึกษาโดยใช้ LAT ของ Fermi เครดิต: การทำงานร่วมกันของ NASA / DOE / Fermi LAT
แหล่งที่มา: วิทยาศาสตร์ และ UC Santa Cruz ผ่าน EurekAlert.
