นักดาราศาสตร์ค้นพบพัลซาร์ที่หมุนรอบตัวอย่างรวดเร็วด้วยสนามแม่เหล็กอันทรงพลังซึ่งเรียกว่าสนามแม่เหล็กซึ่งแสดงให้เห็นถึงเทคนิคใหม่ ๆ ผู้ค้นพบคิดว่าสนามแม่เหล็กรอบดาวฤกษ์บิดเป็นเกลียวทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าจำนวนมากไหล - กระแสเหล่านี้ก่อให้เกิดคลื่นวิทยุ
นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุจากทั่วโลกได้ค้นพบดาวนิวตรอนหมุนรอบตัวด้วยสนามแม่เหล็กอันยิ่งใหญ่ที่เรียกว่าสนามแม่เหล็กซึ่งทำสิ่งที่ไม่เคยเห็นมาก่อน พฤติกรรมแปลก ๆ ได้บังคับให้พวกเขาทิ้งทฤษฎีก่อนหน้านี้เกี่ยวกับพัลซาร์วิทยุและสัญญาว่าจะให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังวัตถุที่รุนแรงเหล่านี้
Magnetar ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 10,000 ปีแสงไปในทิศทางของกลุ่มดาวราศีธนูนั้นปล่อยคลื่นวิทยุที่ทรงพลังและมีจังหวะเวลาที่สม่ำเสมอเช่นเดียวกับพัลซาร์วิทยุซึ่งเป็นดาวนิวตรอนที่มีสนามแม่เหล็กน้อยกว่ามาก โดยปกติแล้ว magnetars จะมองเห็นได้เฉพาะในรังสีเอกซ์และบางครั้งอ่อนแออย่างมากในแสงและแสงอินฟราเรด
“ ไม่มีใครเคยพบคลื่นวิทยุที่มาจากสนามแม่เหล็กมาก่อน เราคิดว่า magnetars ไม่ได้ทำเช่นนี้” Fernando Camilo จาก Columbia University กล่าว “ วัตถุนี้จะสอนสิ่งใหม่เกี่ยวกับฟิสิกส์ของสนามแม่เหล็กที่เราจะไม่ได้เรียนรู้อย่างอื่น” Camilo กล่าว
ดาวนิวตรอนเป็นเศษซากของดาวมวลสูงที่ระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์พวกมันถูกบีบอัดให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงประมาณ 15 ไมล์ทำให้มีความหนาแน่นเท่ากับนิวเคลียสอะตอม พัลซาร์ธรรมดาเป็นดาวนิวตรอนที่เปล่ง“ ลำแสงประภาคาร” ของคลื่นวิทยุตามขั้วของสนามแม่เหล็ก เมื่อดาวฤกษ์หมุนรอบลำแสงของคลื่นวิทยุจะเหวี่ยงไปรอบ ๆ และเมื่อมันผ่านทิศทางของโลกนักดาราศาสตร์สามารถตรวจจับได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบประมาณ 1,700 พัลซาร์ตั้งแต่การค้นพบครั้งแรกในปีพ. ศ. 2510 ในขณะที่พัลซาร์มีสนามแม่เหล็กที่แรง แต่ดาวนิวตรอนประมาณหนึ่งโหลได้รับการขนานนามว่าเป็นดาวแม่เหล็กเนื่องจากสนามแม่เหล็กของพวกมันนั้นแข็งแกร่งกว่า มันคือการสลายตัวของเขตข้อมูลที่แข็งแกร่งอย่างไม่น่าเชื่อเหล่านั้นที่ให้พลังการปล่อยรังสีเอกซ์ที่แปลกประหลาดของพวกเขา
“ สนามแม่เหล็กจากสนามแม่เหล็กจะทำให้เรือบรรทุกเครื่องบินหมุนไปรอบ ๆ และชี้ไปทางทิศเหนือเร็วกว่าการเคลื่อนที่ของเข็มเข็มทิศบนโลก” David Helfand จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าว สนามแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กแรงกว่า 1,000 ล้านล้านเท่าของโลก Helfand กล่าว
วัตถุใหม่ - ชื่อ XTE J1810-197 - ถูกค้นพบครั้งแรกโดย Rossi X-ray Timing Explorer เมื่อมันปล่อยรังสีเอกซ์ออกมาอย่างแรงในปี 2003 ในขณะที่รังสีเอกซ์จางลงในปี 2004 Jules Halpern แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบียและ ผู้ทำงานร่วมกันระบุว่า magnetar เป็นตัวปล่อยคลื่นวิทยุโดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุอาเรย์ (NSF) Very Large Array (VLA) ในนิวเม็กซิโก การปล่อยคลื่นวิทยุใด ๆ นั้นเป็นเรื่องผิดปกติอย่างมากสำหรับ magnetar
เนื่องจาก magnetars ไม่เคยเห็นคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาเป็นประจำนักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าการเปล่งคลื่นวิทยุนั้นเกิดจากกลุ่มของอนุภาคที่ถูกส่งออกไปจากดาวนิวตรอนในช่วงเวลาที่รังสีเอกซ์ระเบิดออกไป
ด้วยความรู้ที่ว่า magnetar ปล่อยคลื่นวิทยุบางรูปแบบ Camilo และเพื่อนร่วมงานของเขาสังเกตเห็นด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Parkes ในออสเตรเลียในเดือนมีนาคมและตรวจพบการเต้นของคลื่นวิทยุที่แรงอย่างน่าประหลาดใจทุก ๆ 5.5 วินาทีซึ่งสอดคล้องกับอัตราการหมุนรอบแรกของดาวนิวตรอน .
ขณะที่พวกเขายังคงสังเกต XTE J1810-197 ต่อไปนักวิทยาศาสตร์ก็ประหลาดใจมากขึ้น ในขณะที่พัลซาร์ส่วนใหญ่จะอ่อนแอลงที่ความถี่วิทยุที่สูงขึ้น XTE J1810-197 ไม่เหลืออีซีแอลที่แข็งแกร่งที่ความถี่สูงถึง 140 GHz ซึ่งเป็นความถี่สูงสุดที่ตรวจพบได้จากพัลซาร์วิทยุ นอกจากนี้ซึ่งแตกต่างจากพัลซาร์ปกติการปล่อยคลื่นวิทยุของวัตถุมีความผันผวนในแต่ละวันและรูปร่างของพัลเซชั่นก็เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ความแปรผันเหล่านี้บ่งบอกว่าสนามแม่เหล็กรอบพัลซาร์นั้นกำลังเปลี่ยนแปลงเช่นกัน
เกิดอะไรขึ้นกับพฤติกรรมนี้ ในขณะนี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสนามแม่เหล็กที่รุนแรงของสนามแม่เหล็กนั้นบิดเบี้ยวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในบริเวณที่กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ไหลไปตามแนวสนามแม่เหล็ก กระแสน้ำเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะสร้างคลื่นวิทยุ
“ เพื่อไขปริศนานี้เราจะทำการตรวจสอบวัตถุที่บ้าคลั่งนี้ต่อไปด้วยกล้องโทรทรรศน์ให้มากที่สุดเท่าที่เราจะทำได้และบ่อยครั้งที่สุดเท่าที่จะทำได้ หวังว่าการได้เห็นการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดเหล่านี้ตามเวลาจะทำให้เรามีความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นว่าเกิดอะไรขึ้นในสภาพแวดล้อมสุดขั้วนี้” Scott Ransom สมาชิกของทีมหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติกล่าว
เนื่องจากพวกเขาคาดหวังว่า XTE J1810-197 จะจางหายไปในทุกความยาวคลื่นรวมถึงวิทยุนักวิทยาศาสตร์จึงได้สังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์สีเขียว Robert C. Byrd ของ NSF และกล้องโทรทรรศน์ Long Line Baseline Array (VLBA), Parkes และ Australian Compact Array ในออสเตรเลียกล้องโทรทรรศน์ IRAM ในสเปนและหอดูดาว Nancay ในฝรั่งเศส John Reynolds และ John Sakissian แห่ง Parkes Observatory, Neil Zimmerman จากมหาวิทยาลัย Columbia และ Juan Penalver และ Aris Karastergiou จาก IRAM เป็นสมาชิกของทีมวิจัยอีกด้วย นักวิทยาศาสตร์รายงานการค้นพบครั้งแรกของพวกเขาในวารสารวิทยาศาสตร์ฉบับวันที่ 24 สิงหาคม
หอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติดำเนินการภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือโดย Associated Universities, Inc.
แหล่งต้นฉบับ: NRAO News Release
