En schematisk vy av en pulsar. Sfären i mitten representerar neutronstjärnan, kurvorna indikerar magnetfältslinjerna och de utskjutande konerna representerar emissionszonerna. Kredit:Mysid
Det som låter som en tur i magen på en nöjespark kan vara nyckeln till att reda ut den mystiska mekanismen som får strålar av radiovågor att skjuta ut från pulsarer – supermagnetiska roterande stjärnor i vår galax.
Ny forskning från Curtin University, erhållits med radioteleskopet Murchison Widefield Array (MWA) beläget i västra Australiens vildmark, antyder att svaret kan ligga i en "drivande karusell" som finns i en speciell klass av pulsarer.
Curtin doktorand Sam McSweeney, som ledde forskningen som en del av sitt doktorandprojekt med ARC Center of Excellence for All-sky Astrophysics (CAASTRO) och International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), beskrev pulsarer som extremt täta neutronstjärnor som sänder ut strålar av radiovågor.
"Dessa pulsarer väger ungefär en halv miljon gånger jordens massa men är bara 20 km breda, " sa Mr McSweeney.
"De har smeknamnet "fyrar i rymden" eftersom de verkar "pulsera" en gång per rotationsperiod, och deras svepande ljussignal kan ses genom teleskop med exceptionellt regelbundna intervall."
Tusentals pulsarer har setts sedan deras första upptäckt i slutet av 1960-talet, men frågor kvarstår om varför dessa stjärnor sänder ut radiostrålar i första hand, och vilken typ av emissionsmodell som bäst beskriver radiovågorna, eller "ljus", som vi ser.
Antennplattor till Murchison Widefield Array (MWA) finns i den västra australiensiska öknen. Kredit:MWA Project / Curtin University
"Den klassiska pulsarmodellen avbildar emissionen som skjuter ut från pulsarens magnetiska poler som en ljuskon, " sa Mr McSweeney.
"Men signalen som vi observerar med våra teleskop antyder en mycket mer komplex struktur bakom denna emission - förmodligen kommer från flera emissionsregioner, inte bara en."
Modellen "drivande karusell" lyckas förklara denna komplexitet mycket bättre, beskriver utsläppet som att det kommer från fläckar av laddade partiklar, arrangerade i en roterande ring runt magnetfältslinjer, eller en karusell.
"När varje plåster släpper ut strålning, rotationen genererar en liten drift i den observerade signalen för dessa subpulser som vi kan detektera med hjälp av MWA, " sa Mr McSweeney.
"Ibland, vi finner att denna subpulskarusell blir snabbare och sedan långsammare igen, som kan vara vårt bästa fönster till plasmafysiken som ligger bakom pulsaremissionen."
En möjlighet som forskarna för närvarande testar är att yttemperaturen är ansvarig för att karusellen ändrar rotationshastighet:lokaliserade "hotspots" på pulsarytan kan få den att öka hastigheten.
"Vi kommer att observera individuella pulser från dessa drivande pulsarer över ett brett spektrum av radiofrekvenser, med lägre frekvensdata än någonsin tidigare, " sa Mr McSweeney.
"Om vi tittar på samma pulsar med olika teleskop samtidigt kommer vi att kunna spåra emissionen på olika höjder över deras yta."
Forskarna planerar att kombinera data från MWA, Giant Metre-wave Radio Telescope i Indien och CSIRO Parkes Radio Telescope i New South Wales för att - bokstavligen - komma till botten med de mystiska pulserna.
En artikel som förklarar forskningen "Low Frequency Observations of the Subpulse Drifter PSR J0034-0721 with the Murchison Widefield Array" publicerades nyligen i The Astrofysisk tidskrift .
