Med hjälp av Australia Telescope Compact Array (ATCA) och Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astronomer har genomfört en studie av två magnetarer kända som PSR J1622−4950 och 1E 1547.0−5408. Resultaten av denna undersökning, publicerad 4 februari på arXiv.org, ge viktig information om radiostrålning från dessa två källor.

Magnetarer är neutronstjärnor med extremt starka magnetfält (över 100 biljoner G), mer än 1 kvadriljon gånger starkare än magnetfältet på vår planet. Nedbrytning av magnetfält i magnetarer driver emissionen av högenergisk elektromagnetisk strålning, till exempel, i form av röntgenstrålar eller radiovågor.

Hittills, endast 24 magnetarer har upptäckts och endast fem av dem visar upp pulserande radioemission, inklusive PSR J1622−4950 och 1E 1547.0−5408. PSR J1622−4950 är den första magnetaren som upptäcktes i radiobandet, medan 1E 1547.0−5408 först upptäcktes i en supernovarest (SNR) G327.24−0.13 och bekräftades senare som en magnetar genom röntgen- och radioobservationer.

Ett team av astronomer ledda av Che-Yen Chu från National Tsing Hua University i Hisnchu, Taiwan, beslutade att analysera radiospektra för dessa två magnetarer för att belysa egenskaperna hos deras radioemission. De analyserade data erhölls av ATCA och ALMA under 2017.

"Vi undersökte radiospektra för två magnetarer, PSR J1622−4950 och 1E 1547.0−5408, med observationer från Australia Telescope Compact Array och Atacama Large Millimeter/submillimeter Array tagna 2017, " skrev forskarna i tidningen.

Radioemissionen från PSR J1622−4950 detekterades tydligt från 5,5 till 45 GHz av ATCA. Den visar upp ett brant spektrum med ett spektralindex på cirka −1,3 i intervallet 5,5–45 GHz under dess återaktiverande röntgenutbrott som inträffade 2017. För denna magnetar, en betydande förbättring av radioflödestätheten har upptäckts, när de nya resultaten jämfördes med tidigare studier.

ATCA-observationer av 1E 1547.0−5408 fann flödestätheter på 6,2 mJy vid 43 GHz, 6,3 mJy vid 45 GHz, 8,1 mJy vid 93 GHz och 9,0 mJy vid 95 GHz. Spektrumet är anpassat till en maktlag och forskarna fann ett positivt spektralindex på cirka 0,4. Magnetaren visar ett inverterat spektrum från 43 till 95 GHz, vad som indikerar en möjlig spektral topp vid hög frekvens (några hundra GHz). Dessutom, den långvariga röntgenljuskurvan för denna magnetar visar att det absorberade röntgenflödet gradvis har minskat sedan utbrottet 2009, men flödesnivån 2017 förblev mycket högre än den lägsta flödesnivån 2006.

I allmänhet, forskningen fann att både PSR J1622−4950 och 1E 1547.0−5408 kan ha olika emissionsmekanismer vid cm- och sub-mm-band, vad som resulterar i dubbla toppspektra med toppar på några GHz och några hundra GHz. Studien levererade också viktig information som kunde förbättra vår förståelse av emission från magnetarer och magnetarliknande radiopulsarer.

"Vi erhöll vidare röntgen- och radiodata från radiomagnetarer och en magnetarliknande radiopulsar från litteraturen och fann, för första gången, att ökningstiden för radioemission är mycket längre än den för röntgenstrålning i vissa fall av magnetutbrott, ", avslutade författarna till tidningen.

© 2021 Science X Network