กระจุกดาวทรงกลมหนาแน่นใกล้กับใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือกของเราเก็บรังผึ้งพัลซาร์มิลลิวินาทีที่หมุนอย่างรวดเร็วตามที่นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบพัลซาร์ใหม่ 21 ลูกในกระจุกโดยใช้โรเบิร์ตซีขนาด 100 เมตรของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ Terzan 5, ตอนนี้เก็บระเบียนสำหรับ pulsars, กับ 24, รวมทั้งสามรู้จักกันก่อนการสังเกต GBT
สกอตต์แรนซัมนักดาราศาสตร์จากหอสังเกตการณ์วิทยุแห่งชาติในชาร์ลอตส์วิลล์กล่าวว่าเราตีคพ็อตเมื่อเรามองดูกระจุกดาวนี้ “ คลัสเตอร์นี้ไม่เพียงมีพัลซาร์จำนวนมาก - และเรายังคาดหวังว่าจะพบมันเพิ่มขึ้น - แต่พัลซาร์ในนั้นน่าสนใจมาก พวกเขารวมอย่างน้อย 13 ในระบบเลขฐานสองซึ่งสองคือ eclipsing และ pulsars หมุนเร็วที่สุดที่รู้จักในกระจุกดาวทรงกลมใด ๆ ด้วยสองหมุนเร็วที่สุดเกือบ 600 ครั้งต่อวินาทีคร่าว ๆ อย่างรวดเร็วเท่ากับเครื่องปั่นในครัวเรือน . ค่าไถ่และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานการค้นพบของพวกเขาต่อการประชุม American Astronomical Society ในซานดิเอโกรัฐแคลิฟอร์เนียและในวารสาร Science Express ออนไลน์
ดาวพัลซาร์หลายดวงของกระจุกดาวนั้นคาดว่าจะให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับพัลซาร์ไม่เพียง แต่ตัวดาวฤกษ์เองเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของดาวฤกษ์หนาแน่นที่พวกมันอาศัยอยู่และอาจเกี่ยวกับฟิสิกส์นิวเคลียร์ด้วย ตัวอย่างเช่นการตรวจวัดเบื้องต้นระบุว่าพัลซาร์สองตัวนั้นมีขนาดใหญ่กว่าแบบจำลองเชิงทฤษฎีบางประเภทที่จะอนุญาต “ พัลซาร์ที่แปลกใหม่เหล่านี้จะทำให้เรายุ่งเป็นเวลาหลายปีที่จะมาถึง” Jason Hessels นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแมคกิลล์ในมอนทรีออลกล่าว
กระจุกดาวทรงกลมนั้นประกอบด้วยกลุ่มดาวหนาแน่นหลายล้านดวงซึ่งเกิดขึ้นในเวลาเดียวกันทั้งหมด พัลซาร์กำลังหมุนดาวนิวตรอนซุปเปอร์ดีเดนซึ่งหมุนวน "ลำแสงประภาคาร" ของคลื่นวิทยุหรือแสงรอบขณะหมุน ดาวนิวตรอนเป็นสิ่งที่เหลืออยู่หลังจากดาวมวลสูงระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวาเมื่อสิ้นสุดชีวิต
พัลซาร์ใน Terzan 5 เป็นผลผลิตของประวัติศาสตร์ที่ซับซ้อน ดาวฤกษ์ในกระจุกนั้นก่อตัวเมื่อประมาณ 10 พันล้านปีก่อนนักดาราศาสตร์กล่าว ดาวมวลสูงบางส่วนในกระจุกดาวระเบิดและปล่อยให้ดาวนิวตรอนเป็นเศษซากหลังจากนั้นเพียงไม่กี่ล้านปี โดยปกติดาวนิวตรอนเหล่านี้จะไม่ถูกมองว่าเป็นพัลซาร์หมุนเร็วอีกต่อไปการหมุนรอบตัวของพวกมันช้าลงเพราะ "ลาก" ของสนามแม่เหล็กที่รุนแรงจนกว่าจะไม่มีเอฟเฟกต์ประภาคาร
อย่างไรก็ตามความหนาแน่นของดาวฤกษ์ในกระจุกนั้นให้ชีวิตใหม่กับพัลซาร์ ในแกนกลางของกระจุกดาวทรงกลมหลายล้านดวงอาจถูกบรรจุลงในปริมาตรที่พอดีระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเรา ในพื้นที่ใกล้เคียงเช่นนี้ดวงดาวสามารถผ่านเข้ามาใกล้พอที่จะก่อตัวเป็นคู่แบบไบนารีใหม่แยกคู่ดังกล่าวและระบบเลขฐานสองก็สามารถเป็นพันธมิตรการค้าได้เช่นเดียวกับการเต้นรำในจักรวาลที่ซับซ้อน เมื่อดาวนิวตรอนจับคู่กับดาวสหาย“ ปกติ” แรงดึงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งสามารถดึงวัสดุออกจากดาวข้างเคียงไปยังดาวนิวตรอนได้ สิ่งนี้ยังถ่ายโอนการหมุนของเพื่อนหรือโมเมนตัมเชิงมุมบางส่วนไปยังดาวนิวตรอนดังนั้น“ รีไซเคิล” ดาวนิวตรอนลงในพัลซาร์มิลลิวินาทีที่หมุนอย่างรวดเร็ว ใน Terzan 5 พัลซาร์ทั้งหมดที่ค้นพบหมุนอย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้
ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบพัลซาร์สามดวงในเทอร์ซาน 5 ซึ่งห่างออกไป 28,000 ปีแสงในกลุ่มดาวธนู แต่ก็สงสัยว่ามีมากกว่านั้น เมื่อวันที่ 17 กรกฎาคม 2004 Ransom และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้ GBT และในการสังเกต 6 ชั่วโมงพบพัลซาร์ใหม่ 14 เม็ดซึ่งเคยพบมากที่สุดในการสำรวจครั้งเดียว
“ นี่เป็นไปได้เพราะความไวของ GBT และความสามารถใหม่ของโปรเซสเซอร์แบ็กเอนด์ของเรา” อิงกริดสแตร์ดศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียในแวนคูเวอร์กล่าว หน่วยประมวลผลชื่ออย่างเหมาะสม Pulsar Spigot ถูกสร้างขึ้นในความร่วมมือระหว่าง NRAO และสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย โปรเซสเซอร์ซึ่งสร้างข้อมูลเกือบ 100 กิกะไบท์ต่อชั่วโมงอนุญาตให้นักดาราศาสตร์รวบรวมและวิเคราะห์คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ที่กว้าง (1650-2250 เมกะเฮิร์ตซ์) เพิ่มความไวของระบบ
การสำรวจอีกแปดครั้งระหว่างเดือนกรกฎาคมถึงพฤศจิกายน 2547 ค้นพบพัลซาร์อีกเจ็ดตัวในเทอร์ซาน 5 นอกจากนี้ข้อมูลของนักดาราศาสตร์ยังแสดงหลักฐานสำหรับพัลซาร์อีกหลายตัวที่ยังต้องได้รับการยืนยัน
การศึกษาในอนาคตของพัลซาร์ใน Terzan 5 จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจธรรมชาติของกระจุกดาวและปฏิกิริยาที่ซับซ้อนของดาวฤกษ์ที่แกนกลางหนาแน่น นอกจากนี้พัลซาร์หลายแห่งยังให้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ มากมาย นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าพัลซาร์ตัวหนึ่งซึ่งแสดงให้เห็นสุริยุปราคาที่แปลกประหลาดของคลื่นวิทยุได้ทำการแลกเปลี่ยนคู่หูคู่ดั้งเดิมของตนกับอีกคนหนึ่งและอีกสองคนมีดาวแคระขาวที่พวกเขาเชื่อว่าอาจเกิดจากการชนของดาวนิวตรอนและ ดาวยักษ์แดง ผลกระทบที่ลึกซึ้งที่เห็นในระบบทั้งสองนี้สามารถอธิบายได้โดยทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์โดยทั่วไปและระบุว่าดาวนิวตรอนมีมวลมากกว่าที่ทฤษฎีบางทฤษฎีอนุญาต วัสดุในดาวนิวตรอนนั้นหนาแน่นเหมือนในนิวเคลียสอะตอมดังนั้นความจริงนั้นมีผลกระทบต่อฟิสิกส์นิวเคลียร์เช่นเดียวกับฟิสิกส์ดาราศาสตร์
“ การค้นพบพัลซาร์ทั้งหมดนั้นน่าตื่นเต้นมาก แต่ความตื่นเต้นเพิ่งจะเริ่มขึ้น” Ransom กล่าว “ ตอนนี้เราสามารถเริ่มใช้พวกมันเป็นห้องทดลองเกี่ยวกับจักรวาลที่มีคุณค่าและมีคุณค่า” เขากล่าวเสริม
นอกจาก Ransom, Hessels and Stairs ทีมวิจัยยังรวมถึงหอดูดาว Arecibo ในเปอร์โตริโก, Fernando Camilo จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย, Victoria Kaspi จาก McGill University และ David Kaplan จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์
หอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติดำเนินการภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือโดย Associated Universities, Inc. การวิจัยพัลซาร์ยังได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิแคนาดาเพื่อการวิจัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์แคนาดามูลนิธิควิเบก และเทคโนโลยีสถาบันวิจัยเพื่อการวิจัยขั้นสูงของแคนาดาโครงการวิจัยเก้าอี้ของแคนาดาและมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
แหล่งต้นฉบับ: NRAO News Release
