23 april 2024

De ‘hartslag’ van meer dan 1200 pulsars nauwkeurig gemeten

Model van een pulsar. Credit; Wikipedia Commons.

Gebruikmakend van de MeerKAT radiotelescoop in Zuid-Afrika hebben sterrenkundigen de ‘hartslag’ nauwkeurig gemeten van meer dan 1200 pulsars, da’s pakweg een derde van het totaal aantal bekende pulsars. Radiopulsars zijn snel ronddraaiende neutronensterren, die naar twee kanten toe een bundel radiostraling uitzenden. Staat die bundel ook naar de aarde gericht dan zien we de neutronenster als een pulsar. Als een soort van kosmische vuurtoren tolt zo’n pulsar rond en dat kan tientallen tot honderden keren per seconde gebeuren, hetgeen we dan op aarde met radiotelecopen zien als een reeks van elkaar opvolgende kortdurende pulsen – de ‘hartslag’ van de pulsar. De eerste pulsar werd in 1967 ontdekt. Met het “Thousand Pulsar Array” (TPA) project willen ze met de 64 radioschotels van MeerKAT in de Karoo woestijn in Zuid-Afrika die pulsars nauwkeurig bestuderen.

Credit: arXiv: https://arxiv.org/abs/2301.04067

Eén van de resultaten van de metingen met TPA zie je hierboven, een zogeheten $latex {p/\dot{p}}$ diagram, waarin de periode P is afgezet tegenover de verandering in de tijd van de periode $latex {\dot{p}}$. Pulsars zijn zeer compacte objecten, pakweg anderhalf kjeer de massa van de zon gepropt in een bol met een diameter van zo’n 25 km. Het TPA onderzoek met MeerKAT laat zien dat de pulsen bepaalde patronen laten zien, die samen lijken te hangen met lichtstormen die om pulsars heen wervelen. Die stormen lijken de eerste paar miljoen jaar, nadat de pulsar ontstaan is uit een ineengestorte zware ster, chaotisch en snel te zijn, maar daarna worden ze geleidelijk langzamer en minder chaotisch. Na een paar miljard jaar stoppen de lichtstormen helemaal en is de pulsar als het ware uitgedoofd. Dit hangt ook samen met de pulsar zelf, die ook steeds langzamer gaat roteren. Als gevolg van de zogeheten ‘spin-down power’ komt er energie vrij en een deel daarvan is te zien als de radiostraling van de pulsar.

MeerKAT. Credit: South African Radio Astronomy Observatory (SARAO).

Vakartikelen

  • Xiaoxi Song et al, The Thousand-Pulsar-Array programme on MeerKAT—VIII. The subpulse modulation of 1198 pulsars, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad135. On arXivarxiv.org/abs/2301.04067
  • Bettina Posselt et al, The Thousand-Pulsar-Array program on MeerKAT—IX. The time-averaged properties of the observed pulsar population, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stac3383. On arXivarxiv.org/abs/2211.11849

Bron: Phys.org.

Share

Speak Your Mind

*