Pulsars เป็นซากศพที่หมุนวนอย่างรวดเร็วของดาวมวลสูง หนึ่งในความลึกลับ: ทำไม pulsars ถึงมีฮอตสปอตหลายล้านองศารอบ ๆ เสา? ข้อมูลใหม่จากหอสังเกตการณ์ XMM-Newton X-Ray ของ ESA มีข้อสงสัยเกี่ยวกับทฤษฎีที่ว่าอนุภาคที่มีประจุกำลังชนกับพื้นผิวของพัลซาร์ที่ขั้วของมัน XMM-Newton ล้มเหลวในการมองเห็นการปล่อยรังสีเอกซ์ในพัลซาร์เก่า ๆ ที่ควรจะมีความสว่างมากหากอนุภาคถูกชนกันอย่างต่อเนื่อง
ความไวสูงสุดของหอดูดาว X-ray XMM ของ ESA ได้แสดงให้เห็นว่าทฤษฎีที่แพร่หลายของวิธีซากศพของดาวฤกษ์ที่รู้จักกันในชื่อพัลซาร์ทำให้เกิดความต้องการรังสีเอกซ์ โดยเฉพาะพลังงานที่จำเป็นในการสร้างฮอตสปอตขั้วโลกระดับล้านที่เห็นบนดาวนิวตรอนเย็นลงนั้นอาจมาจากภายในพัลซาร์ส่วนใหญ่ไม่ใช่จากภายนอก
สามสิบเก้าปีก่อนนักดาราศาสตร์เคมบริดจ์โจเซลีนเบลล์เบอร์เนลล์และแอนโทนีฮิววิชค้นพบพัลซาร์ วัตถุท้องฟ้าเหล่านี้เป็นแกนหมุนของดาวฤกษ์ที่ตายแล้วซึ่งมีแม่เหล็กดึงดูดอย่างรุนแรงโดยแต่ละดวงห่างกันเพียง 20 กิโลเมตร แต่มีมวลประมาณ 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ แม้กระทั่งทุกวันนี้พวกมันยังทำให้นักดาราศาสตร์งุนงงไปทั่วโลก
“ ทฤษฎีของการที่พัลซาร์เปล่งรังสีของพวกมันยังคงอยู่ในช่วงวัยเด็กแม้หลังจากทำงานมาเกือบสี่สิบปีแล้ว” เวอร์เนอร์เบกเกอร์กล่าวว่า Max-Planck Institut จาก extraterrestrische มีหลายรุ่น แต่ไม่มีทฤษฎีที่ยอมรับได้ ตอนนี้ด้วยการสังเกตการณ์ XMM- นิวตันครั้งใหม่เบกเกอร์และเพื่อนร่วมงานได้พบชิ้นส่วนสำคัญของปริศนาที่จะช่วยให้นักทฤษฎีอธิบายว่าทำไมดาวนิวตรอนเย็นลงจึงมีฮอตสปอตในพื้นที่ขั้วโลกของพวกเขา
ดาวนิวตรอนก่อตัวขึ้นด้วยอุณหภูมิมากกว่าพันล้านองศาเซลเซียส (1012 K) ในช่วงยุบตัวของดาวมวลสูง ทันทีที่พวกเขาเกิดพวกเขาเริ่มเย็นลง วิธีการที่เย็นจะต้องขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของสสารหนาแน่นภายในตัวพวกมัน
การสำรวจด้วยดาวเทียม X-ray ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่ารังสีเอกซ์จากดาวนิวตรอนเย็นลงมาจากสามภูมิภาคของพัลซาร์ ประการแรกพื้นผิวทั้งหมดร้อนมากจนแผ่รังสีเอกซ์ออกมา ประการที่สองมีอนุภาคที่มีประจุในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กของพัลซาร์ที่เปล่งรังสีเอกซ์ออกมาเมื่อมันเคลื่อนที่ออกไปตามแนวสนามแม่เหล็ก ประการที่สามและสิ่งสำคัญสำหรับการสืบสวนล่าสุดนี้พัลซาร์วัยเยาว์แสดงฮอตสปอต X-ray ที่ขั้วของพวกเขา
จนถึงปัจจุบันนักดาราศาสตร์เชื่อว่าฮอตสปอตนั้นเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคที่มีประจุชนกับพื้นผิวของพัลซาร์ที่ขั้ว อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ XMM- นิวตันล่าสุดมีข้อสงสัยในมุมมองนี้
XMM- นิวตันจับมุมมองรายละเอียดของการปล่อยรังสีเอกซ์จากพัลซาร์ทั้งห้าซึ่งแต่ละอันมีอายุมากถึงหลายล้านปี “ ไม่มีดาวเทียม X-ray อื่นที่สามารถใช้งานได้ มีเพียง XMM-Newton เท่านั้นที่สามารถตรวจสอบรายละเอียดของการปล่อยรังสีเอกซ์ได้” เบกเกอร์กล่าว เขาและผู้ทำงานร่วมกันของเขาไม่พบหลักฐานของการปล่อยบนพื้นผิวหรือฮอตสปอตแบบขั้วโลกแม้ว่าพวกเขาจะเห็นการปล่อยออกมาจากอนุภาคที่เคลื่อนไหวภายนอก
การไม่มีการปล่อยที่พื้นผิวนั้นไม่น่าแปลกใจ ในช่วงหลายล้านปีที่ผ่านมานับตั้งแต่การกำเนิดของพวกเขาพัลซาร์เหล่านี้เย็นลงจากหลายพันล้านองศาจนถึงน้อยกว่า 500,000 องศาเซลเซียสซึ่งหมายความว่าการแผ่รังสีเอ็กซ์เรย์ทั่วทั้งพื้นผิวของพวกมันจางหายไปจากสายตา
อย่างไรก็ตามการขาดฮอตสปอตแบบโพลาร์ในพัลซาร์เก่านั้นเป็นเรื่องน่าประหลาดใจอย่างมากและแสดงให้เห็นว่าการให้ความร้อนของบริเวณพื้นผิวขั้วโลกด้วยการทิ้งอนุภาคนั้นไม่ได้มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะสร้างองค์ประกอบเอ็กซ์เรย์ความร้อนที่สำคัญ “ ในกรณีของพัลซาร์ PSR B1929 + 10 อายุสามล้านปีการมีส่วนร่วมจากบริเวณขั้วโลกที่มีความร้อนนั้นน้อยกว่าร้อยละเจ็ดของปริมาณรังสีเอกซ์ที่ตรวจพบทั้งหมด” เบคเกอร์กล่าว
ดูเหมือนว่ามุมมองทั่วไปไม่ใช่วิธีเดียวที่จะมองปัญหา อีกทฤษฎีหนึ่งคือความร้อนที่ติดอยู่ในพัลซาร์นับตั้งแต่การเกิดจะถูกชี้นำไปยังเสาโดยสนามแม่เหล็กที่รุนแรงภายในพัลซาร์ นี่เป็นเพราะความร้อนถูกส่งไปยังอิเล็กตรอนซึ่งถูกประจุด้วยไฟฟ้าและจะถูกส่งไปตามสนามแม่เหล็ก
นี่หมายความว่าจุดร้อนขั้วโลกในพัลซาร์วัยเยาว์ส่วนใหญ่เกิดจากความร้อนภายในพัลซาร์มากกว่าจากการชนของอนุภาคจากนอกพัลซาร์ พวกเขาจะจางหายไปจากมุมมองในลักษณะเดียวกับการปล่อยทั่วพื้นผิว “ มุมมองนี้ยังอยู่ระหว่างการสนทนา แต่ได้รับการสนับสนุนอย่างมากจากการสังเกตการณ์ XMM-Newton ใหม่” เบกเกอร์กล่าว
เกือบสี่สิบปีนับตั้งแต่การค้นพบพัลซาร์ดูเหมือนว่าพัลซาร์เก่ายังคงมีเทคนิคใหม่ในการสอนนักดาราศาสตร์
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าว ESA
