ดาราศาสตร์อาจเป็นธุรกิจที่ยุ่งยากเนื่องจากระยะทางที่เกี่ยวข้องที่เกี่ยวข้อง โชคดีที่นักดาราศาสตร์ได้พัฒนาเครื่องมือและกลยุทธ์หลายอย่างในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเพื่อช่วยให้พวกเขาศึกษาวัตถุที่อยู่ไกลออกไปโดยละเอียดยิ่งขึ้น นอกเหนือจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศนอกจากนี้ยังมีเทคนิคที่รู้จักกันในชื่อเลนส์ความโน้มถ่วงซึ่งมีการใช้แรงโน้มถ่วงของวัตถุแทรกแซงเพื่อขยายแสงที่มาจากวัตถุที่อยู่ไกลกว่า
เมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมนักดาราศาสตร์ชาวแคนาดาใช้เทคนิคนี้ในการสังเกตพัลซาร์ไบนารีคราสที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 6500 ปีแสง จากการศึกษาที่ผลิตโดยทีมพวกเขาพบว่ามีการแผ่รังสีรอบสองบริเวณรอบดาวฤกษ์หนึ่ง (ดาวแคระน้ำตาล) เพื่อทำการสำรวจดาวฤกษ์อื่น (พัลซาร์) ซึ่งเป็นการสำรวจความละเอียดที่สูงที่สุดในประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์
การศึกษาเรื่อง“ การปล่อยก๊าซพัลซาร์ขยายและแก้ไขโดยเลนส์พลาสมาในไบนารี eclipsing” เพิ่งปรากฏในวารสาร ธรรมชาติ. การศึกษานำโดย Robert Main นักศึกษาดาราศาสตร์ระดับปริญญาเอกที่สถาบัน Dunlap สำหรับดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยโตรอนโตและรวมถึงสมาชิกจากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งแคนาดาสถาบัน Perimeter Institute สำหรับทฤษฎีฟิสิกส์และสถาบันแคนาดาเพื่อการวิจัยขั้นสูง
ระบบที่พวกเขาสังเกตเห็นนั้นรู้จักกันในนาม“ Black Widow Pulsar” ซึ่งเป็นระบบเลขฐานสองที่ประกอบด้วยดาวแคระน้ำตาลและพัลซาร์มิลลิวินาทีที่โคจรรอบกันและกัน เนื่องจากความใกล้ชิดกันนักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดว่าพัลซาร์นั้นดูดซับสารจากดาวแคระน้ำตาลของมันอย่างแข็งขันและจะกินมันในที่สุด ค้นพบในปี 1988 ชื่อ "แม่ม่ายดำ" ได้ถูกนำมาใช้กับไบนารีที่คล้ายกันอื่น ๆ
การสังเกตการณ์ที่ทำโดยทีมแคนาดาทำให้เกิดความเป็นไปได้ด้วยเรขาคณิตและธาตุหายากของไบนารี - โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "ตื่น" หรือหางคล้ายดาวหางของก๊าซที่ยื่นออกมาจากดาวแคระน้ำตาลไปยังพัลซาร์ ในฐานะโรเบิร์ตเมนผู้เขียนหลักของกระดาษอธิบายในการแถลงข่าวของ Dunlap Institute:
“ ก๊าซทำหน้าที่เหมือนแว่นขยายตรงหน้าพัลซาร์ เรากำลังมองดูพัลซาร์ผ่านแว่นขยายที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งช่วยให้เราเห็นทั้งสองภูมิภาคเป็นระยะ ๆ ”
เช่นเดียวกับพัลซาร์ทั้งหมด "แม่ม่ายดำ" เป็นดาวนิวตรอนที่หมุนอย่างรวดเร็วซึ่งหมุนด้วยอัตรามากกว่า 600 เท่าต่อวินาที เมื่อมันหมุนมันจะปล่อยลำแสงออกมาจากจุดที่มีขั้วทั้งสองซึ่งมีผลต่อการสั่นเมื่อมองจากระยะไกล ขณะที่ดาวแคระน้ำตาลนั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณหนึ่งในสามของดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ห่างจากพัลซาร์ประมาณสองล้านกิโลเมตรและโคจรรอบมันทุกๆ 9 ชั่วโมง
เนื่องจากพวกมันอยู่ใกล้กันดาวแคระน้ำตาลจึงถูกล็อคเข้ากับพัลซาร์และถูกทำลายโดยการแผ่รังสีที่รุนแรง การแผ่รังสีที่รุนแรงนี้ทำให้ความร้อนด้านหนึ่งของดาวแคระน้ำตาลค่อนข้างเย็นถึงอุณหภูมิประมาณ 6,000 ° C (10,832 ° F) ซึ่งเป็นอุณหภูมิเดียวกับดวงอาทิตย์ของเรา เนื่องจากการแผ่รังสีและก๊าซผ่านระหว่างพวกเขาการปล่อยก๊าซที่มาจากพัลซาร์จะรบกวนซึ่งกันและกันซึ่งทำให้ยากต่อการศึกษา
อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์เข้าใจมานานแล้วว่าภูมิภาคเดียวกันนี้สามารถใช้เป็น "เลนส์ระหว่างดวงดาว" ซึ่งสามารถ จำกัด ขอบเขตการปล่อยพัลซาร์ได้ดังนั้นจึงสามารถทำการศึกษาได้ ในอดีตนักดาราศาสตร์สามารถแก้ไของค์ประกอบการปล่อยก๊าซได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ด้วยความพยายามของ Main และเพื่อนร่วมงานของพวกเขาทำให้พวกเขาสามารถสังเกตเห็นการแผ่รังสีรังสีรุนแรงสองตัวซึ่งอยู่ห่างกัน 20 กิโลเมตร
นอกเหนือจากการเป็นข้อสังเกตที่มีความละเอียดสูงอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนผลการศึกษาครั้งนี้สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับธรรมชาติของปรากฏการณ์ลึกลับที่รู้จักกันในชื่อ Fast Radio Bursts (FRBs) ตามที่อธิบายหลัก:
“ คุณสมบัติที่สังเกตได้หลายอย่างของ FRB สามารถอธิบายได้หากพวกมันถูกขยายโดยเลนส์พลาสมา คุณสมบัติของพัลส์ขยายที่เราตรวจพบในการศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่ามีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าทึ่งกับการระเบิดจาก FRB ที่ทำซ้ำซึ่งบอกว่า FRB ที่ทำซ้ำอาจถูกเลนส์โดยพลาสมาในกาแลคซีโฮสต์ของมัน”
มันเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นสำหรับนักดาราศาสตร์ซึ่งเครื่องมือและวิธีการที่ได้รับการปรับปรุงไม่เพียง แต่จะช่วยให้การสังเกตมีความแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังให้ข้อมูลที่สามารถแก้ไขปริศนาอันยาวนาน ดูเหมือนว่าจะมีการค้นพบใหม่ที่น่าสนใจทุกสองสามวัน!
