Emisión inusual del púlsar PSR B1859+07 examinada con FAST


Utilizando el radiotelescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST), los astrónomos chinos han investigado un fenómeno de emisión peculiar exhibido por un púlsar conocido como PSR B1859+07. Los resultados del estudio, publicados el 18 de enero en el repositorio de preimpresión arXiv, podrían arrojar luz sobre los modos de emisión anormales observados en algunos púlsares.

La pila de pulsos de PSR B1859+07 observada simultáneamente con FAST utilizando un receptor UWB en febrero de 2018. Crédito: Wang et al., 2022.

Los púlsares son estrellas de neutrones giratorias altamente magnetizadas que emiten un haz de radiación electromagnética. Por lo general, se detectan en forma de breves ráfagas de emisión de radio; sin embargo, algunos de ellos también se observan a través de telescopios ópticos, de rayos X y de rayos gamma.

Algunos púlsares muestran una variabilidad en la emisión que va desde ráfagas extremadamente cortas, como pulsos gigantes, hasta cambios a largo plazo en sus perfiles de emisión. En algunos casos, se ha observado un cambio de modo en el que el perfil de emisión cambia entre dos o más modos de emisión casi estables.

PSR B1859+07 tiene un período de giro de 0,64 segundos y una medida de dispersión relativamente alta de aproximadamente 252,8 cm-3/pc. Se sabe que el púlsar exhibe fenómenos de emisión anormales en forma de cambios de emisión a una fase rotacional temprana y cambio de modo de emisión en la fase normal.

Para investigar este comportamiento peculiar, un equipo de astrónomos dirigido por Lin Wang del Laboratorio Clave de FAST decidió realizar observaciones de radio de banda ancha de PSR B1859+07 utilizando FAST a 0,4 GHz (con receptor de banda ultraancha—UWB) ya 1,4 GHz (con un receptor de 19 haces).

En general, el equipo de Wang logró generar 22.769 pulsos individuales en total y capturó 124 eventos de cambio de emisión. El estudio confirmó los tres modos de emisión exhibidos por PSR B1859+07 que fueron sugeridos por observaciones previas, incluidos los modos B (ráfaga) y Q (silencioso) de los pulsos sin cambio y el modo de cambio de emisión con una cuasi-periodicidad de 155 pulsos.

«Nuestros resultados muestran que los tres modos de emisión tienen distribuciones de PA similares; por lo tanto, sospechamos que la emisión en la misma fase corresponde a una altura de emisión similar», explicaron los autores del artículo.

Además, los investigadores integraron los pulsos de los modos B y Q en cada banda de frecuencia y generaron perfiles promedio de estos dos modos. Descubrieron que ambos perfiles de los dos modos exhiben componentes complejos, y cada componente muestra una evolución con frecuencias.

El estudio también identificó un nuevo tipo de eventos de cambio de emisión en PSR B1859+07 con emisión tanto en la fase de cambio como en la de no cambio. Con todo, los astrónomos asumen que los eventos de cambio de emisión inusuales observados desde esta fuente podrían ser el resultado de la asimetría del haz de emisión del púlsar, el cambio de la magnetosfera del púlsar o los efectos dinámicos alrededor de este objeto. Sin embargo, se requiere un seguimiento adicional de PSR B1859+07 y otros púlsares que exhiben fenómenos de emisión similares, utilizando telescopios de alta sensibilidad, para sacar conclusiones finales.

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