Zvětšovací sklo pro Pulsar

Astronomové objevili pulsar, který přichází s vlastním zvětšovacím sklem - se svolením svého hnědého trpaslíka, který je roztrhán na kousky.

Pulsar PSR B1957 + 20 je vidět na pozadí skrz oblak plynu obklopující jeho hnědého trpaslíka.
Mark A. Garlick / Dunlap Institut pro astronomii a astrofyziku, Univ. z Toronta

V systému vzdáleném 6 500 světelných let tančí pulsar a hnědý trpaslík kosmického dervishe a bičuje se kolem sebe každých devět hodin. Jejich tanec nevydrží - kromě svého paprsku rádiových vln připomínajícího maják pulsar PSR B1957 + 20 vydává prudký vítr částic, který pomalu odpaluje svého společníka. Z tohoto důvodu si pulsar získal jméno „černá vdova“ po druhu pavouka, který jí svého druha.

Ale než bude jídlo hotové, hnědý trpaslík nám má co nabídnout: zvětšovací sklo, které vystavuje pulsar v neuvěřitelných detailech.

Celý systém je malý: hnědý trpaslík je velikost Jupiteru a pulsar je pouze velikost Manhattanu; vzdálenost, která je odděluje, je zhruba pětkrát větší než vzdálenost mezi Zemí a Měsícem. Z pohledu Země je hnědý trpaslík dostatečně velký, aby zakroužil pulsar po dobu 40 minut pokaždé, když se vzájemně kroužili.

Je to tato šťastná geometrie, která dává hnědému trpaslíkovi jeho zvětšovací sílu. Pokud jste někdy obdivovali krásné vzory světla podél pobřeží, sledovali jste ohýbání světla, jak prochází vodou. Vlny ve vodě koncentrují sluneční světlo a vytvářejí ty kroutící se vzory na písku. Kokon plazmy kolem hnědého trpaslíka má podobný účinek na paprsek majáku pulsaru - když se vše vyrovná správně, vidíme puls rádiových vln procházet plazmou, která koncentruje záření.

Slunce se ohýbá při průchodu vodou. Vlny ve vodě soustředily světlo do vzoru, který je zde vidět. K podobnému efektu dochází, když rádiové emise pulsaru procházejí plazmou obklopující hnědého trpaslíka.

Nebylo zřejmé, že by se to mělo stát. Ale v roce 2014 Robert Main (University of Toronto) a jeho kolegové pozorovali celou oběžnou dráhu 9, 2 hodiny pomocí 305 metrového dalekohledu William E. Gordon na observatoři Arecibo. Těsně před a těsně po každém zatmění pulsaru viděli, jak se rozzářily pulsy rádia. Kromě toho se pulzy rozzářily různými způsoby na různých frekvencích, přesně podle očekávání pro objektiv.

„Další velkolepou věcí, která se stane, “ vysvětluje Main, „je to, že emise ze dvou pólů pulsaru nejsou rovnoměrně zesíleny. Jsou chvíle, kdy je emise z jednoho pólu výrazně zvýšena, zatímco druhý není ovlivněn.

Jinými slovy, plynné leny kolem hnědého trpaslíka někdy zvětšovaly emise ze severního pólu pulsaru a někdy jeho jižní pól two rozlišovaly dvě oblasti emise pouze 10 km (6 mil) kromě 6 500 světelných let daleko. To je ekvivalent k vyřešení blechy na povrchu Pluta pomocí pozemských dalekohledů. (Pro informaci, New Horizons letěl přímo u Pluta a přesto vyřešil pouze rysy široké 80 metrů nebo 260 stop!) Tým zveřejnil své výsledky v časopisu Nature .

Jak zdůrazňuje Jason Hessels (University of Amsterdam, Nizozemsko) v doprovodném perspektivním díle, není to poprvé, co astronomové viděli plazmové čočky. Mezi další příklady patří vzdálené kvasary a pulsar Krabí mlhoviny. Mezi objevem PSR B1957 + 20 a detekcí jeho objektivu však trvalo 30 let. Hessels tvrdí, že jde o nárůst výpočetního výkonu, který astronomům umožnil zkoumat změny na mikrosekundových stupnicích na více rádiových frekvencích. Došel k závěru: „Budoucnost je jasná pro použití pulsarů k osvětlení neviditelného vesmíru.“