Kopš to atklāšanas pirmo reizi 60. gadu beigās pulsari turpināja aizraut astronomus. Kaut arī pēdējās piecās desmitgadēs ir novēroti tūkstošiem šo pulsējošo, vērpjošo zvaigžņu, par viņiem daudz kas turpina mūs apiet. Piemēram, kamēr daži izstaro gan radio, gan gamma staru impulsus, citi ir ierobežoti vai nu ar radio, vai gamma starojumu.
Tomēr, pateicoties divu pētījumu rezultātiem no divām starptautiskām astronomu komandām, iespējams, mēs nonāksim tuvāk izpratnei, kāpēc tas tā ir. Balstoties uz datiem, ko savākusi divu impulsu (Geminga un B0355 + 54) rentgenstaru observatorija Chandra, komandas spēja parādīt, kā varētu būt saistītas to emisijas un miglāju pamatā esošā struktūra (kas atgādina medūzas).
Šie pētījumi, “PSR B0355 + 54 izveidoti Pulsara vēja miglāja dziļi Chandra novērojumi” un “Geminga Puzzling Pulsar vēja miglājs” tika publicēti Astrofiziskā dienasgrāmatal. Abas komandas paļāvās uz rentgenstaru datiem no Čandras observatorijas, lai pārbaudītu Geminga un B0355 + 54 pulsētājus un ar tiem saistītos pulsatora vēja miglājus (PWN).
Atrodas attiecīgi 800 un 3400 gaismas gadu attālumā no Zemes, Geminga un B0355 + 54 pulsori ir diezgan līdzīgi. Papildus tam, ka tiem ir līdzīgi rotācijas periodi (5 reizes sekundē), tie ir arī apmēram tāda paša vecuma (~ 500 miljoni gadu). Tomēr Geminga izstaro tikai gamma staru impulsus, savukārt B0355 + 54 ir viens no spilgtākajiem zināmajiem radio pulsiem, bet neizstaro novērojamus gamma starus.
Turklāt viņu PWN struktūra ir diezgan atšķirīga. Balstoties uz saliktajiem attēliem, kas izveidoti, izmantojot Chandra rentgena datus un Spitzer infrasarkanos datus, viens atgādina medūzu, kuras cīpslas ir atslābinātas, bet otra izskatās kā slēgta un saliekta medūza. Kā Bettina Postela - vecākā zinātniskā līdzstrādniece Pensilvānijas Astronomijas un astrofizikas departamentā un galvenā pētījuma autore Geminga - pa e-pastu stāstīja Space Magazine:
“Čandras dati parādīja divus ļoti atšķirīgus pulsara vēja miglāju rentgenstaru attēlus ap pulsāriem Geminga un PSR B0355 + 54. Kamēr Geminga ir atšķirīga trīs astes struktūra, PSR B0355 + 54 attēlā ir redzama viena plaša aste ar vairākām apakšstruktūrām. ”
Visticamāk, Geminga un B0355 + 54 astes ir šauras strūklas, kas izplūst no pulsara vērpšanas stabiem. Šīs sprauslas atrodas perpendikulāri virtula formas diskam (aka torus), kas ieskauj pulsatora ekvatoriālo reģionu. Kā Noel Klingler, Džordža Vašingtonas universitātes maģistrantūras students un B0355 + 54 darba autors, pa e-pastu stāstīja Space Magazine:
Starpzvaigžņu vide (ISM) nav ideāls vakuums, tāpēc, tā kā abi šie impulsi plūst caur kosmosu simtiem kilometru sekundē, ISM izdalītais gāzes daudzums rada spiedienu, tādējādi atgrūžot / saliekot pulsara vēja miglājus aiz pulsa, kā redzams attēlos, kas iegūti Čandras rentgenstaru observatorijā. ”
Viņu šķietamās struktūras, šķiet, ir saistītas ar to izvietojumu attiecībā pret Zemi. Geminga gadījumā torusam ir skats no malas, kamēr sprauslas ir vērstas uz sāniem. B0355 + 54 gadījumā toru redz ar aci, kamēr sprauslas norāda gan uz Zemes, gan prom no tās. No mūsu viedokļa šīs strūklas izskatās, ka tās atrodas viena otrai virsū, tieši tāpēc izskatās, ka tai ir dubultā aste. Kā to raksturo Posselt:
“Abas struktūras var izskaidrot ar vienu un to pašu vispārīgo pulsara vēja miglāju modeli. Dažādu attēlu iemesli ir (a) mūsu skatīšanās perspektīva un (b) cik ātri un kur virzās pulsars. Parasti šādu pulsara vēja miglāju novērojamās struktūras var aprakstīt ar ekvatoriālo toru un polārajām strūklām. Toru un strūklu var ietekmēt (piemēram, saliektās sprauslas) “galvas vējš” no starpzvaigžņu vides, kurā virzās pulsars. Atkarībā no mūsu torusa, strūklu un pulsatora kustības leņķa, dažādi attēli tiek Čandras rentgenstaru observatorija. Geminga ir redzama “no malas” (vai pret malu attiecībā pret toru) ar sprauslām, kas aptuveni atrodas debesu plaknē, savukārt uz B0355 + 54 mēs skatāmies gandrīz tieši uz vienu no poliem. ”
Šī orientācija varētu arī palīdzēt izskaidrot, kāpēc abi impulsi izstaro dažāda veida elektromagnētisko starojumu. Būtībā magnētiskie stabi, kas ir tuvu to griešanās poliem, ir tie, no kuriem, domājams, nāk pulsara radiosakari. Tikmēr tiek uzskatīts, ka gamma stari izstaro gar Pulsara vērpšanas ekvatoru, kur atrodas toruss.
“Attēli atklāj, ka mēs redzam Gemingu no malas (ti, skatāmies uz tā ekvatoru), jo mēs redzam rentgena starus no daļiņām, kas ievirzītas divās strūklās (kas sākotnēji ir saskaņotas ar radio stariem), kuras ir norādītas debesīs un nevis uz Zemes, ”sacīja Klinglers. “Tas izskaidro, kāpēc mēs redzam tikai gamma staru impulsus no Geminga. Attēli arī norāda, ka mēs skatāmies uz B0355 + 54 no augšas uz leju (t.i., virs viena no poliem, ieskatoties sprauslās). Tātad, kad pulsators griežas, radio staru kūļa centrs pārskrien pāri Zemei, un mēs uztveram impulsus; bet gamma stari tiek palaisti tieši no Pulsāra ekvatora, tāpēc mēs tos neredzam no B0355. ”
"Ģeometriskie ierobežojumi katram pulsaram (kur ir stabi un ekvators) no pulsara vēja miglājiem palīdz izskaidrot atradumus attiecībā uz šo divu neitronu zvaigznīšu radio un gamma staru impulsiem," sacīja Postelts. “Piemēram, Geminga, šķiet, ir klusa (nav spēcīgu radio impulsu), jo mums nav tieša skata uz poliem un tiek uzskatīts, ka radio impulsu starojums tiek ģenerēts reģionā, kas atrodas tuvu poliem. Bet Geminga uzrāda spēcīgu gamma staru pulsāciju, jo tie netiek ražoti pie poliem, bet tuvāk ekvatoriālajam reģionam. ”
Šie novērojumi bija daļa no lielākas kampaņas, lai izpētītu sešus pulsārus, kuri, kā redzams, izstaro gamma starus. Šo kampaņu vada Rodžers Romani no Stenfordas universitātes, sadarbojoties GWU (Oļegs Kargaltsevs), Pensijas štata universitātes (Džordžs Pavlovs) un Hārvardas universitātes (Patriks Slāns) astronomiem un pētniekiem.
Šie pētījumi ne tikai atklāj jaunu informāciju par pulsara vēja miglāju īpašībām, bet arī sniedz novērošanas pierādījumus, lai palīdzētu astronomiem radīt labākus pulsatora teorētiskos modeļus. Turklāt tādi pētījumi kā šie - kas pēta pulsara magnētisko sfēru ģeometriju - varētu ļaut astronomiem labāk novērtēt kopējo eksplodēto zvaigžņu skaitu mūsu galaktikā.
Zinot to leņķu diapazonu, pie kuriem pulsators ir nosakāms, viņiem vajadzētu spēt labāk novērtēt daudzumu, kas nav redzams no Zemes. Vēl viens veids, kā astronomi strādā, lai atrastu debess objektus, kas varētu būt slēpjušies cilvēces neredzīgajos punktos!
