Endnu en tilstandsændring af den variable gammastrålepulsar PSR J2021+4026 observeret af astronomer

Ved at bruge NASAs Fermi-teleskop, astronomer har opdaget en tilstandsændring af gamma-stråleemissionen og spin-down-hastigheden af ​​den variable radio-stille gamma-ray pulsar PSR J2021+4026. Sådan adfærd blev første gang observeret i denne pulsar i 2011, og den nye detektion kunne kaste lys over mekanismen for tilstandsskift i gammastrålepulsarer. Fundet er beskrevet i et papir offentliggjort 2. januar på arXiv.org.

Gammastrålepulsarer er roterende neutronstjerner, der udsender gammastrålefotoner. Nogle af dem er helt radiostøjsvage, hvilket betyder, at observationer i andre regimer er nødvendige for at lære om deres egenskaber.

PSR J2021+4026 (eller 3FGL J2021.5+4026) er en af ​​de mest lysstærke radiostøjsvage gammastrålepulsarer. I oktober 2011 observationer af dette objekt med Fermi afslørede et pludseligt fald i gammastråleflux og en ændring af den observerede flux over en tidsskala på mindre end en uge, hvilket gjorde den til den første kendte variable gammastrålepulsar. Forskerne fandt også ud af, at spin-down-hastigheden af ​​denne pulsar har ændret sig. Alt i alt, objektet skiftede fra høj gammastråleflux (HGF) og lav spin-down (LSD) hastighedstilstand til lav gammastråleflux (LGF) og høj spin-down (HSD) hastighedstilstand.

Efterfølgende observationer af PSR J2021+4026 har vist, at omkring december 2014, den vendte tilbage til HGF/LSD-tilstanden over en tidsskala på et par måneder. Nu, et hold af astronomer ledet af Jumpei Takata fra Huazhong University of Science and Technology i Wuhan, Kina, rapporterer, at pulsaren ser ud til at have oplevet endnu en tilstandsændring. Denne antagelse er baseret på resultaterne af timing og spektral undersøgelse af kilden med Fermi.

"Timingen og spektralanalysen tyder på, at PSR J2021+4026 gik ind i en ny LGF/HSD-tilstand omkring 2018 den 1. februar, " skrev astronomerne i avisen.

Ifølge undersøgelsen den langsigtede udvikling af gammastrålefluxen og timing-adfærden for PSR J2021+4026 er tegn på en ny tilstandsændring nær den første dag i februar 2018. Denne tilstandsændring fandt sted over en tidsskala på mindre end 10 dage, og dens egenskaber var svarende til 2011, imidlertid, med en spin-down rate i den nye stat lidt mindre end den, der blev målt efter begivenheden, der fandt sted for næsten ti år siden.

Forskerne bemærkede, at tilstandsskiftet af PSR J2021+4026 sandsynligvis er forårsaget af ændring af magnetfeltstrukturen i den polære hætteregion. Astronomerne tilføjede, at det er muligt, at skorpen revner eller andre processer ændrer den magnetiske feltstruktur eller feltstyrken i det polære hætteområde, og denne proces påvirker den skabte strøm og dermed pulsarens spin-down rate.

Undersøgelsen tyder på, at tilstandsændringen i PSR J2021+4026 sker med flere års mellemrum. Imidlertid, det nøjagtige tidsinterval er stadig ukendt, og yderligere overvågning af denne pulsar er nødvendig for at få mere præcise data.

Opsummerer resultaterne, astronomerne understregede, at selvom der er blevet opdaget statsskiftende pulsarer i radiobåndene, PSR J2021+4026 er den første skiftende pulsar opdaget i gammastråler. Derfor, denne kilde giver en unik mulighed for yderligere at studere mekanismerne tilstandsskift i gammastrålepulsarer.

© 2020 Science X Network