Använder Parkes radioteleskop i Australien, Kinesiska astronomer har genomfört en multifrekvensstudie av pulsaren PSR J0614+2229 (även känd som B0611+22). Den nya forskningen, presenteras i en artikel publicerad den 9 december på arXiv.org, ger insikt i modväxlingsfenomenet som förekommer i denna pulsar.

Pulsarer är mycket magnetiserade, roterande neutronstjärnor som sänder ut en stråle av elektromagnetisk strålning. Vissa av dem visar upp variationer i emissioner från extremt korta skurar som jättepulser till långsiktiga förändringar i deras emissionsprofiler. I vissa fall, lägesförändringar har observerats där emissionsprofilen växlar mellan två eller flera kvasistabila emissionssätt.

Upptäcktes 1972, PSR J0614+2229 är en ung (cirka 90, 000 år gammal) pulsar med en period på cirka 0,33 sekunder. Observationer av denna pulsar har avslöjat att den uppvisar emissionsprofilvariabilitet orsakad av modväxling. Särskilt, det visade sig att pulsaren växlar mellan två emissionslägen:en mod inträffade tidigare i pulsfas (mod A) och den andra moden som uppträder senare i fas (mod B), med en generellt stabil fasförskjutning mellan deras profiltoppar.

Ett team av astronomer ledda av Yanrong Zhang från Guangzhou University, Kina, studerade emissionslägena för PSR J0614+2229 och växlingen mellan dem. För det här syftet, de analyserade arkivobservationer av denna pulsar med Parkes-teleskopet vid 686 MHz, 1, 369 MHz och 3, 100 MHz. Studien kompletterades med data från andra markbaserade observatorier som Low-Frequency Array (LOFAR), Arecibo Observatory och Green Bank Telescope (GBT).

"I det här pappret, frekvensberoendet av emissionsegenskaper, dvs. intensiteten, pulsbredd och fasförskjutning, studeras i detalj för de två lägena genom att använda multifrekvensdata som både observeras med Parkes radioteleskop och samlas in från litteratur, " skrev astronomerna i tidningen.

Forskningen visade att läge A har ett plattare spektrum än läge B, med en skillnad i spektralindex på cirka 0,5. Läge A visade sig vara svagare än läge B vid låga frekvenser, men på grund av den spektrala skillnaden, det visade sig att den överträffar läge B vid frekvensen ungefär 500 MHz.

Enligt studien, hela bredden av halva maximum (FWHM) för läge A ökar med frekvensen, medan det för läge B minskar med frekvensen. Därför, frekvensberoendet för FWHM för de två moderna är motsatta till varandra. Astronomerna gav en förklaring till detta beteende. "Vår simulering tyder på att två motsatta typer av spektral variation över strålen längs siktlinjen kan förklara skillnaden i frekvensberoendet av pulsbredden, nämligen, spektrumet blir brantare från kanten till mitten för läge A, medan det är motsatsen till läge B, " konstaterade forskarna.

Dessutom, studien visade att när det gäller läge B, toppamplituden och flödestätheten för den subintegrerade profilen är anti-relaterade med fasen för pulstoppen. Detta tyder på att utsläppen i tidigare faser är relativt starkare. Dock, sådan anti-korrelation observerades inte i läge A.

Astronomerna tillade att samtidiga observationer av PSR J0614+2229 vid breda radioband behövs för att få mer insikter i modväxlingsfenomenet för denna pulsar.

© 2019 Science X Network