1960'ların sonlarında ilk keşfedildiklerinden beri, pulsarlar gökbilimcileri büyülemeye devam etti. Her ne kadar bu titreşen, dönen yıldızların son beş on yılda gözlenmiş olmasına rağmen, onlar hakkında bizi atlatmaya devam eden çok şey var. Örneğin, bazıları hem radyo hem de gama ışını darbeleri yayarken, diğerleri radyo ya da gama ışını radyasyonu ile sınırlıdır.
Bununla birlikte, iki uluslararası gökbilim ekibinin bir çift çalışması sayesinde, bunun neden olduğunu anlamaya daha yakın olabiliriz. Chandra X-ışını Gözlemevi tarafından iki pulsar (Geminga ve B0355 + 54) tarafından toplanan verilere dayanarak, ekipler emisyonlarının ve bulutsularının (denizanasına benzeyen) alt yapılarının nasıl ilişkili olabileceğini gösterebildiler.
Bu çalışmalar, “PSR B0355 + 54 Tarafından Oluşturulan Pulsar Rüzgar Bulutsusu'nun Derin Chandra Gözlemleri” ve “Geminga'nın Şaşırtıcı Pulsar Rüzgar Bulutsusu” Astrofizik Journal. Her ikisi için de, ekipler Geminga ve B0355 + 54 pulsarlarını ve bunların ilişkili pulsar rüzgar bulutsularını (PWN) incelemek için Chandra Gözlemevi'nden x-ışını verilerine güvendi.
Dünya'dan 800 ve 3400 ışıkyılı uzaklıkta bulunan Geminga ve B0355 + 54 pulsarları oldukça benzerdir. Benzer dönme sürelerine (saniyede 5 kez) ek olarak, aynı yaştadırlar (~ 500 milyon yıl). Bununla birlikte, Geminga sadece gama ışını darbeleri yayarken B0355 + 54 bilinen en parlak radyo pulsarlarından biridir, ancak gözlemlenebilir gama ışınları yaymaz.
Dahası, PWN'leri oldukça farklı yapılandırılmıştır. Chandra X-ışını verileri ve Spitzer kızılötesi verileri kullanılarak oluşturulan kompozit görüntülere dayanarak biri, dalları gevşemiş bir denizanasına benzerken, diğeri kapalı ve esnek bir denizanası gibi görünür. Bettina Posselt - Penn Eyaleti Astronomi ve Astrofizik Bölümü'nde kıdemli bir araştırma görevlisi ve Geminga çalışmasının baş yazarı - Space Magazine'e e-posta yoluyla söyledi:
Chandra verileri, Pulingar rüzgar bulutsusunun Geminga ve PSR B0355 + 54 pulsarları etrafında iki farklı X-ışını görüntüsü ile sonuçlandı. Geminga'nın üç kuyruklu belirgin bir yapısı olmasına rağmen, PSR B0355 + 54'ün görüntüsü çeşitli alt yapılara sahip geniş bir kuyruğu gösteriyor. ”
Muhtemelen, Geminga ve B0355 + 54 kuyrukları, pulsarın dönüş direklerinden kaynaklanan dar jetlerdir. Bu jetler, pulsar ekvatoral bölgelerini çevreleyen halka şekilli diske (diğer bir deyişle bir torus) dik olarak uzanır. George Washington Üniversitesi'nden lisansüstü öğrencisi ve B0355 + 54 belgesinin yazarı Noel Klingler, Space Magazine'e e-posta yoluyla şunları söyledi:
“Yıldızlararası ortam (ISM) mükemmel bir vakum değildir, bu nedenle bu pulsarların her ikisi de saniyede yüzlerce kilometre uzayda sürdüğünden, ISM'deki eser miktarda gaz basınç uygular, böylece pulsar rüzgar bulutsularını geri iter / büker Chandra X-ray Gözlemevi tarafından elde edilen görüntülerde gösterildiği gibi pulsarların arkasında. ”
Görünen yapıları Dünya'ya göre eğilimleri nedeniyle görünmektedir. Geminga'nın durumunda, jetler yanlara işaret ederken torusun görünümü kenardadır. B0355 + 54’ün durumunda, torus yüz üstü görülürken, jetler Dünya'ya doğru ve Dünya'yı işaret ediyor. Bakış açımızdan, bu jetler birbirlerinin üstünde gibi görünüyorlar, bu da çift kuyruklu gibi görünmesini sağlıyor. Posselt'in tanımladığı gibi:
“Her iki yapı da aynı genel pulsar rüzgar bulutsusu modeli ile açıklanabilir. Farklı görüntülerin nedenleri (a) izleme perspektifimiz ve (b) pulsarın ne kadar hızlı ve nerede hareket ettiği. Genel olarak, bu tür pulsar rüzgar bulutsularının gözlenebilir yapıları ekvatoral torus ve polar jetlerle açıklanabilir. Torus ve Jetler, pulsarın hareket ettiği yıldızlararası ortamdan “kafa rüzgarı” ndan etkilenebilir (örn. Bükülmüş jetler). Torus, jetler ve pulsarın hareketine göre farklı resimler tespit edilir. Chandra X-ışını gözlemevi. Geminga “yandan” (veya torusa göre kenardan) görülür, jetler kabaca gökyüzü düzleminde bulunurken B0355 + 54 için neredeyse direklerden birine bakıyoruz. ”
Bu yönelim aynı zamanda iki pulsun neden farklı tiplerde elektromanyetik radyasyon yaydıklarını açıklamaya yardımcı olabilir. Temel olarak, spin kutuplarına yakın olan manyetik kutuplar, bir pulsarın radyo emisyonlarının geldiği düşünülen yerlerdir. Bu arada, gama ışınlarının torus'un bulunduğu pulsarın spin ekvatoru boyunca yayıldığına inanılmaktadır.
“Görüntüler Geminga'yı kenardan gördüğümüzü (yani ekvatoruna baktığımızı) ortaya koyuyor, çünkü gökyüzüne işaret eden iki jete (başlangıçta radyo ışınlarıyla hizalanmış) parçacıklardan gelen X-ışınlarını görüyoruz. ve Dünya'da değil, ”dedi Klingler. “Bu neden sadece Geminga'dan Gamma ışını darbeleri gördüğümüzü açıklıyor. Görüntüler ayrıca B0355 + 54'e yukarıdan aşağıya bir perspektiften baktığımızı gösterir (yani, kutuplardan birinin üstünde, jetlere bakıyor). Pulsar döndükçe, radyo ışınının merkezi Dünya'ya doğru süpürülür ve darbeleri tespit ederiz; ancak gama ışınları doğrudan pulsar'ın ekvatorundan fırlatılır, bu yüzden onları B0355'ten görmüyoruz. ”
Posselt, “Atarca rüzgar bulutsularından her bir atarcadaki (kutuplar ve ekvator nerede) geometrik kısıtlamalar, bu iki nötron yıldızının radyo ve gama ışını darbeleriyle ilgili bulguları açıklamaya yardımcı oluyor” dedi. “Örneğin, Geminga radyo-sessiz görünüyor (güçlü radyo darbeleri yok), çünkü direklere doğrudan bakmıyoruz ve direklere yakın bir bölgede darbeli radyo emisyonu üretildiği düşünülüyor. Ancak Geminga güçlü gama ışını titreşimleri gösteriyor, çünkü bunlar kutuplarda değil ekvatoral bölgeye daha yakın üretiliyor. ”
Bu gözlemler, gama ışınları yaydığı görülen altı pulsarı incelemek için yapılan daha büyük bir kampanyanın bir parçasıydı. Bu kampanya, GWU (Oleg Kargaltsev), Penn State Üniversitesi (George Pavlov) ve Harvard Üniversitesi'nden (Patrick Slane) astronomların ve araştırmacıların işbirliğiyle Stanford Üniversitesi'nden Roger Romani tarafından yürütülüyor.
Bu çalışmalar sadece pulsar rüzgar bulutsularının özelliklerine yeni bir ışık tutmakla kalmaz, aynı zamanda astronomların daha iyi teorik pulsar modelleri oluşturmalarına yardımcı olmak için gözlemsel kanıtlar sağlar. Ayrıca, pulsar manyetosferlerin geometrisini inceleyen bu gibi çalışmalar, gökbilimcilerin galaksimizdeki toplam patlayan yıldız sayısını daha iyi tahmin etmelerine izin verebilir.
Pulsarların tespit edilebildiği açı aralığını bilerek, Dünya'dan görülemeyen miktarı daha iyi tahmin edebilmelidirler. Gökbilimcilerin insanlığın kör noktalarında gizlenen göksel nesneleri bulmak için çalıştıkları başka bir yol!
