Otkako su prvi put otkriveni krajem 1960-ih, pulsari su i dalje fascinirali astronome. Iako su tisuće tih pulsirajućih, vrtljivih zvijezda primijećene u posljednjih pet desetljeća, mnogo toga o njima i dalje nam nedostaje. Na primjer, dok neki emitiraju i radio i gama zrake, drugi su ograničeni na radio ili gama zračenje.
Međutim, zahvaljujući paru studija dvaju međunarodnih timova astronoma, možda ćemo se približiti razumijevanju zašto je to tako. Oslanjajući se na podatke prikupljene u Chandra rendgenskom opservatoriju dva pulsara (Geminga i B0355 + 54), timovi su uspjeli pokazati kako se njihove emisije i temeljna struktura njihovih maglina (koje nalikuju meduza) mogu povezati.
Te su studije „Opažanja dubokih Chandra Pulsarskih maglica vjetra koje je stvorio PSR B0355 + 54“ i „Geminga-ova zagonetna pulsarska maglica vjetra“ objavljene u Astrofizičko putovanjel. Oboje su se timovi oslanjali na rendgenske podatke opservatorije Chandra kako bi pregledali puls Geminga i B0355 + 54 i pridružene magline pulsar vjetra (PWN).
Smješteni 800 i 3400 svjetlosnih godina od Zemlje (respektivno), pulseri Geminga i B0355 + 54 vrlo su slični. Osim što imaju slična rotacijska razdoblja (5 puta u sekundi), također su otprilike iste dobi (~ 500 milijuna godina). Geminga, međutim, emitira samo gama-zrake, dok je B0355 + 54 jedan od najsjajnijih poznatih radio-pulsara, ali ne emitira opažene gama zrake.
Štoviše, njihovi PWN-i strukturirani su na različite načine. Na temelju složenih slika stvorenih pomoću Chandra rendgenskih podataka i Spitzerovih infracrvenih podataka, jedna podsjeća na meduze čije su vitice opuštene, dok druga izgleda poput meduze koja je zatvorena i savijena. Kako je Bettina Posselt - viša znanstvena suradnica na Odjelu za astronomiju i astrofiziku u državi Penn, i vodeća autorica studije Geminga - rekla za Space Magazine putem e-pošte:
„Podaci Chandra rezultirali su s dvije vrlo različite slike rendgenskih maglica pulsarskih vjetrova oko pulsara Geminga i PSR B0355 + 54. Dok Geminga ima izraženu strukturu s tri repa, PSR B0355 + 54 prikazuje jedan širok rep s nekoliko potkonstrukcija. "
Po svoj prilici, repovi Geminga i B0355 + 54 su uski mlazovi koji potiču iz pulsnih zavrtnih stupova. Ti mlazovi leže okomito na disk u obliku krafne (aka. Torus) koji okružuje pulsarske ekvatorijalne regije. Kao što je Noel Klingler, student poslijediplomskog studija na Sveučilištu George Washington i autor rada B0355 + 54, rekao za Space Magazine e-poštom:
„Međuzvjezdani medij (ISM) nije savršen vakuum, pa kako se oba ova pulsara probijaju kroz prostor stotinama kilometara u sekundi, količina traga plina u ISM-u vrši pritisak, potiskujući natrag / savijajući maglice pulsarskog vjetra. iza pulsara, kao što je prikazano na slikama dobivenim rendgenskim opservatorijom Chandra. "
Čini se da su njihove prividne strukture nastale zbog raspolaganja u odnosu na Zemlju. U slučaju Geminge, pogled na tora je ruba, dok mlaznice pokazuju na bočne strane. U slučaju B0355 + 54, torus se vidi licem prema dolje, dok mlaznice pokazuju i prema Zemlji i izvan nje. Sa naše vidikovke, ovi mlazovi izgledaju kao da su jedan na drugom, zbog čega izgleda kao da ima dvostruki rep. Kao što ga opisuje Posselt:
"Obje se građe mogu objasniti istim općim modelom maglu pulsar vjetra. Razlozi za različite slike su (a) naša perspektiva gledanja i (b) brzina i kuda prema pulsaru. Općenito, promatrane strukture takvih magnetskih pulsarskih vjetrova mogu se opisati ekvatorijalnim torusom i polarnim mlaznicama. "Torus i mlaz" mogu utjecati (npr. Savijeni mlazovi) "vjetrovima glave" iz međuzvezdnog medija u koji se pulsar kreće. Ovisno o našem kutu gledanja tora, mlazeva i kretanja pulsara, različite slike otkrivaju rendgenski opservatorij Chandra. Geminga se vidi „sa strane“ (ili rubno prema torusu) s mlaznicama otprilike smještenim u nebeskoj ravnini, dok za B0355 + 54 gledamo gotovo izravno na jedan od stupova. “
Ova bi orijentacija također mogla pomoći objasniti zašto dva pulsara izgledaju kao da emituju različite vrste elektromagnetskog zračenja. U osnovi, magnetski stubovi - koji su blizu njihovih okretnih stupova - su odakle se vjeruje da dolaze pulsarjeve radio emisije. U međuvremenu se vjeruje da se gama zrake emituju duž pulsarskog centrifugnog ekvatora, gdje se nalazi i torus.
„Slike otkrivaju da Gemingu vidimo od ruba (tj. Gledamo njegov ekvator) jer vidimo rendgenske zrake čestica koje su lansirane u dva zrakoplova (koji su u početku usklađeni s radio-zrakama), koji su usmjereni u nebo , a ne na Zemlji ", rekao je Klingler. "To objašnjava zašto u Gemingi vidimo samo impulse gama zraka. Slike također pokazuju da gledamo B0355 + 54 iz perspektive odozgo na dolje (tj. Iznad jednog od stupova, gledajući u mlaz). Kako se puls rotira, središte radio zrake prolazi kroz Zemlju, a mi detektiramo impulse; ali gama zrake pokreću se ravno iz pulsovog ekvatora, tako da ih mi ne vidimo iz B0355. "
"Geometrijska ograničenja svakog pulsara (gdje su polovi i ekvator) iz maglina pulsar vjetra pomažu objasniti nalaze o radio i gama-impulsima ove dvije neutronske zvijezde", rekao je Posselt. "Na primjer, Geminga se čini tiho (nema jakih radio impulsa) jer nemamo izravan pogled na polove, a smatra se da impulzna radio emisija nastaje u regiji koja je blizu stupova. Ali Geminga pokazuje snažne pulsacije gama zraka, jer se ne proizvode na polovima, već su bliže ekvatorijalnoj regiji. "
Ta su promatranja bila dio veće kampanje za proučavanje šest pulsara za koje je viđeno da emitiraju gama-zrake. Ovu kampanju vodi Roger Romani sa Sveučilišta Stanford, uz suradnju astronoma i istraživača s GWU-a (Oleg Kargaltsev), Penn State University (George Pavlov) i Harvard University (Patrick Slane).
Ne samo da ove studije bacaju novo svjetlo na svojstva maglu pulsarskih vjetra, već pružaju i opažajne dokaze koji pomažu astronomima da stvore bolje teorijske modele pulsara. Pored toga, istraživanja poput ove - koja istražuju geometriju pulsarskih magnetosfera - mogla bi astronomima omogućiti da bolje procjenjuju ukupan broj eksplodiranih zvijezda u našoj galaksiji.
Znajući raspon kutova pod kojima se mogu otkriti pulsari, trebali bi moći bolje procijeniti količinu koja nije vidljiva sa Zemlje. Još jedan način na koji astronomi rade na pronalaženju nebeskih objekata koji bi mogli vrebati u slijepe točke čovječanstva!
