Pulsar raksasa yang sangat terang

Model rumah api yang baru (gambar dari Filem 1) dan hasil simulasi dari penyelidikan sekarang (sisipan di sebelah kanan.) Dalam hasil simulasi, warna merah menunjukkan sinaran yang lebih kuat, dan anak panah menunjukkan arah aliran foton. Dalam gambar ini, banyak foton dihasilkan berhampiran permukaan bintang neutron dan melarikan diri dari sisi lajur penambahan. (Kredit: NAOJ)

Hasil simulasi komputer super mencadangkan model rumah api baru untuk ULXs (sumber sinar-X Ultra Luminous). Merah menunjukkan sinaran yang lebih kuat. Anak panah menunjukkan arah aliran foton. Imej melaluiNAOJ.


Pulsar adalah objek di ruang yangsekelip matapada selang masa yang tepat. Model yang diterima secara meluas untuk menerangkannya adalahmodel rumah api, melibatkan bintang neutron berputar dan sangat padat yang memancarkan pancaran sinaran yang sangat fokus. Kita hanya dapat melihat sinar ketika menghala ke Bumi, sama seperti kita melihat kilatan sinar rumah api ketika menunjuk ke arah kita. Terdapat banyak jenis pulsar, dengan banyak manifestasi fizikal yang pelik, dan, pada 8 September 2016, sebuah kumpulan penyelidikan yang diketuai oleh Tomohisa Kawashima di National Astronomical Observatory of Japan mengumumkan penggunaan komputer super untuk menambahkan satu kemungkinan lagi ke dalam senarai. Para saintis inikatabahawa sumber tenaga pusat sumber sinar-X Ultra Luminous berdenyut misterius - dipanggil ULX - boleh menjadi bintang neutron, bukan lubang hitam seperti yang difikirkan sebelumnya.

Kertas mereka adalahditerbitkandalamPenerbitan Persatuan Astronomi Jepun.


Ahli astronomi mula-mula melihat ULX pada tahun 1980-an. Pada tahun-tahun yang berlalu, para astronom telah menemui sekitar satu ULX setiap galaksi di beberapa galaksi, tetapi galaksi lain mengandungi banyak dan beberapa (seperti Bima Sakti kita, sejauh ini) sama sekali. Sekiranya anda menganggap ULX memancar sama ke semua arah, ia lebih konsisten bercahaya daripada proses bintang yang diketahui, tetapi sebenarnya tidak ada yang menganggapnya. Sebaliknya, model yang popular untuk menjelaskannya adalah model lubang hitam. Model klasik yang melibatkan objek dengan graviti kuat (lubang hitam) menarik gas dari bintang pendamping. Semasa gas jatuh ke arah lubang hitam, ia bertembung dengan gas lain, memanaskan dan menghasilkan gas bercahaya yang sebenarnya diperhatikan oleh para astronom ketika mereka melihat ULX.

Kemudian, pada tahun 2014, teleskop ruang sinar-X NuSTAR melemparkan kunci pas ke penerimaan luas model lubang hitam apabila dikesan tidak dijangkapelepasan berdenyut berkaladalam ULX bernamaM82 X-2. Penemuan iniNadi ULXtelah membuat ahli astrofizik menggaru kepala kerana lubang hitam tidak boleh menghasilkan pelepasan berdenyut.

Pasukan Kawashima sama sekali tidak menggunakan lubang hitam dalam modelnya. Sebaliknya, simulasi komputer pasukan menunjukkan bahawa bintang neutron dapat memberikan kilauan berdenyut yang diperlukan dalam keadaan tertentu. Penjelasannya melibatkan beberapa fizik berduri,yang anda boleh baca dalam pernyataan mereka, tetapi mereka juga memberikan dua video di bawah ini untuk membantu menjelaskan.

Video pertama menunjukkan kesan artis terhadap model standard pulsar. Rasuk foton dipancarkan dari kutub magnet bintang neutron. Pancaran foton ini berputar kerana ketidakseimbangan antara kutub magnet dan paksi putaran. Akibatnya, balok menghadap ke arah pemerhati secara berkala dan pancaran berdenyut diperhatikan berasal dari bintang neutron.




Video kedua menunjukkan model yang disarankan oleh simulasi Kawashima dan rakan sekerja, yang mereka sebut sebagaimodel rumah api kosmik baruuntuk ULX. Mereka berkata:

Apabila gas (merah) jatuh ke bintang neutron, lajur penambahan dipanaskan oleh gelombang kejutan dan bersinar terang. Foton boleh melarikan diri dari lajur melalui dinding sisi dan tidak menghalang gas tambahan daripada naik. Oleh itu, lajur ini terus mengeluarkan sejumlah besar foto. Dalam model ini, disebabkan oleh ketidaksejajaran antara lajur penambahan dan paksi putaran, penampilan lajur penambahan berubah secara berkala dengan putaran bintang neutron. Pelepasan berdenyut yang mempesona dapat diperhatikan ketika kawasan lajur yang jelas mencapai maksimum.


Untuk lebih banyak fizik model ini, pastikan untukbaca kenyataan para saintisdi Pusat Astrofizik Komputasi (CfCA).

Pasukan ini mengatakan ia sekarang sedang merancang untuk mengembangkan kerjanya dengan menggunakan model rumah api baru ini untuk mengkaji ciri-ciri pemerhatian terperinci dari ULX-pulsar M82 X-2, dan untuk meneroka calon ULX-pulsar yang lain.

Intinya: Ahli astronomi di Jepun menggunakan komputer super untuk menyediakan model alternatif - yang melibatkan bintang neutron, bukan lubang hitam - untuk menerangkan sumber sinar-X Ultra Luminous berdenyut misterius (ULX).

Melalui CfCA