Kanadensiska astronomer har identifierat lägesförändringar och jättepulser i millisekundspulsaren PSR B1957+20. Det är första gången när en mekanism för att ändra läge har observerats i en millisekundspulsar. Upptäckten beskrivs i detalj i en artikel som publicerades den 4 juli på arXiv pre-print server.

Radiopulsarer visar olika variationer i emission, allt från extremt korta skurar som jättepulser till långsiktiga förändringar i deras emissionsprofiler. Vissa av dem uppvisar till och med lägesförändringar där emissionsprofilen växlar mellan två eller flera kvasistabila emissionssätt. Hittills, lägesändring har endast observerats i normala pulsarer.

Dock, en nyligen genomförd studie utförd av ett team av astronomer under ledning av Nikhil Mahajan vid University of Toronto i Kanada, visar att lägesändringsprocessen också kan förekomma i millisekundspulsarer, eftersom de observerade att pulsprofilen för pulsar PSR B1957+20 växlar mellan två lägen.

Upptäcktes 1988, PSR B1957+20, även känd som "Black Widow Pulsar", är en 1,6 ms förmörkande binär millisekundspulsar i konstellationen Sagitta. Den kretsar runt med en brun dvärg kamrat med en period på 9,2 timmar med en förmörkelsevaraktighet på cirka 20 minuter. Mahajans team observerade denna pulsar i över nio timmar under fyra dagliga sessioner mellan 13 och 16 juni, 2014 vid Arecibo Observatory i Puerto Rico, vad som resulterade i att avslöja nya insikter om dess beteende.

"Här, vi visar att millisekundpulsaren PSR B1957+20 visar lägesändring, och att egenskaperna hos jättepulserna som vi hittade tidigare (i samma data; Main et al. 2017) visar korrelationer med lägena, " står det i tidningen.

Enligt studien, PSR B1957+20 växlar mellan två lägen, med en typisk tid mellan lägesändringar på endast 1,7 sekunder, eller ungefär 1, 000 pulsperioder. Detta är den kortaste tiden mellan modändringar i pulsar som hittills observerats av astronomer, eftersom dessa tidsskalor sträcker sig från minuter till jämna veckor i vanliga pulsarer.

De två lägena som observerats i PSR B1957+20 skiljer sig i både intensitet och cirkulär polarisation. De var taggade "hög" (mer energisk) och "låg" (mindre energisk). Forskarna fann att pulsaren är i högläge cirka 60 procent av tiden och i lågläge cirka 35 procent av tiden. De återstående 5 procenten av tiden ägnades åt övergång mellan de två lägena.

Vidare, observationer utförda vid Arecibo-observatoriet gjorde det möjligt för astronomerna att upptäcka 1, 715 jättepulser i PSR B1957+20. De fann att fördelningen av jättepulser med pulsfas är korrelerad med modändringar.

"Vi finner också att egenskaperna hos de jättepulser som sänds ut av PSR B1957+20 är korrelerade med läget för den vanliga emissionen:deras hastighet och rotationsfasen med vilken de emitteras beror båda på mod, " skrev forskarna i tidningen.

Dock, författarna till studien noterade att ytterligare uppföljningsobservationer av PSR B1957+20 vid olika frekvenser behövs för att belysa orsakerna till modändringar och jättepulser i denna pulsar.

© 2018 Phys.org