Periodisk og faselåst modulation i pulsaren PSR B1929+10 undersøgt med FAST

Ved at bruge fem hundrede meter Aperture Sfærisk radioteleskop (FAST), astronomer fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) og andre steder har udført enkeltpulsobservationer af en pulsar kendt som PSR B1929+10. Resultaterne af overvågningskampagnen kaster mere lys over den periodiske og faselåste modulation i denne kilde. Undersøgelsen blev præsenteret i et papir offentliggjort den 18. december på arXiv.org.

Pulsarer er stærkt magnetiserede, roterende neutronstjerner, der udsender en stråle af elektromagnetisk stråling. Nogle af dem viser variabilitet i emission lige fra ekstremt korte udbrud som gigantiske impulser til langsigtede ændringer i deres emissionsprofiler. I nogle tilfælde, Der er observeret ændring af tilstanden, hvor emissionsprofilen skifter mellem to eller flere kvasistabile emissionsformer.

I en afstand af omkring 1, 177 lysår, PSR B1929+10 (også kendt som PSR J1932+1059) er en af ​​de nærmeste pulsarer. Den har en spin-periode på 226,5 ms og en spin-down-alder på cirka 3,1 millioner år. Den integrerede pulsprofil af denne kilde udviser både en hovedimpuls (MP) og en interimpuls (IP) - egenskaber, der normalt antages at være pulsaremission fra to modsatte magnetiske poler.

For at få en bedre forståelse af emissionsegenskaberne af PSR B1929+10, et hold af astronomer ledet af Feifei Kou fra CAS Key Laboratory of FAST i Beijing, Kina, har udført enkeltpulsobservationer af denne pulsar. Observationskampagnen varede fra september 2018 til november 2019 og resulterede i at opnå mere end 20, 000 enkeltimpulser af PSR B1929+10 ved hjælp af FAST.

"Vi udnyttede det største enkeltskålteleskop FAST til at lave enkeltpulsobservationer af denne pulsar. De højfølsomme observationer af PSR B1929+10 med FAST afslører hidtil ukendte og mere komplekse emissionsegenskaber, hvilket yderligere kan komplicere vores forståelse af radioemission i denne pulsar, " forklarede astronomerne.

Observationerne fandt, at den svage IP af PSR B1929+10 viser tydelig puls-til-puls-modulation. Resultater indikerer, at både MP og IP er moduleret med en periode på omkring 12 gange pulsarens rotationsperiode. Det blev bekræftet, at det er en periodisk amplitudemodulation, i betragtning af, at der ikke er nogen åbenlyse subpulsdriftegenskaber detekteret i dataene opnået med FAST.

Ifølge undersøgelsen den periodiske amplitudemodulation i IP viste sig at være anti-korreleret med den i den svage foregående komponent af MP (benævnt MP I), det viste sig dog at være korreleret med det i de to første komponenter i MP (MP II). Astronomerne bemærkede, at dette tyder på, at modulationsmønstrene i IP og MP er faselåste.

I øvrigt, det blev fundet, at moduleringen i de to første komponenter af MP er forsinket sammenlignet med den i IP med omkring en rotationsperiode af pulsaren. Resultaterne bekræfter, at adskillelsen mellem IP og MP er uafhængig af radiofrekvens, og at der er svag emission mellem MP og IP.

Opsummerer resultaterne, astronomerne konkluderede, at de udgør en udfordring for de eksisterende pulsarteorier.

"Observationer af PSR B1929+10 med FAST repræsenterer en gåde for pulsarteorier og kan ikke forklares tilfredsstillende med de nuværende pulsarmodeller. Der mangler stadig meget arbejde for fuldt ud at forstå pulsarradioemission og strukturen af ​​neutronstjernemagnetosfæren, " skrev forfatterne af avisen.

© 2020 Science X Network