ఖగోళశాస్త్రవేత్తలు అనుకున్నదానికంటే దూరం నుంచి పల్సార్లు ప్రసారం చేయవచ్చు

పల్సార్లపై పాఠ్యపుస్తక చిత్రణ ఒత్తిడిలో ఉంది

Universe Today వివరించిన కొత్త అధ్యయనం ప్రకారం, కొన్ని పల్సార్లు తమ రేడియో సంకేతాలను ఎలా ఉత్పత్తి చేస్తాయన్న దీర్ఘకాలిక వివరణను ఖగోళశాస్త్రవేత్తలు సవరించాల్సి రావచ్చు. దశాబ్దాలుగా, ప్రామాణిక మోడల్ ప్రకారం పల్సార్లు తమ ఉపరితలాలకు దగ్గరగా, తమ magnetic poles సమీపంలో రేడియో తరంగాలను ప్రసారం చేస్తాయని భావించారు. కానీ దాదాపు 200 మిల్లీసెకండ్ పల్సార్ల పరిశీలనలు ఇప్పుడు మరింత సంక్లిష్టమైన దృశ్యాన్ని సూచిస్తున్నాయి.

ఆ నివేదిక ప్రకారం, Max Planck Institute for Radio Astronomyకి చెందిన Professor Michael Kramer మరియు Australia’s CSIROకి చెందిన Dr. Simon Johnston నేతృత్వంలోని పరిశోధకులు రేడియో పరిశీలనలను gamma-ray dataతో పోల్చారు. వారి నిర్ధారణ: అధ్యయనం చేసిన మిల్లీసెకండ్ పల్సార్లలో మూడో వంతు సుమారుగా రెండు వేర్వేరు ప్రాంతాల నుంచి రేడియో సంకేతాలు వస్తున్నట్టు చూపాయి, వాటి మధ్య స్పష్టమైన ఖాళీలు ఉన్నాయి. ఆ నమూనా, నెమ్మదిగా తిరిగే పల్సార్లతో పోలిస్తే మిల్లీసెకండ్ పల్సార్లలో చాలా సాధారణంగా కనిపిస్తోంది; అక్కడ ఇది సుమారు 3% కేసులలో మాత్రమే కనిపిస్తుంది.

ఆశ్చర్యకరమైన సంకేతం సిగ్నల్ సరిపోలిక నుంచి వచ్చింది

ఆ విడిపోయిన outer radio pulsesలో చాలా, NASA యొక్క Fermi telescope ముందుగా గుర్తించిన gamma-ray flashesతో సరిపోలడం ప్రధాన పరిశీలన. Gamma rays ఇప్పటికే so-called current sheet నుండి ఉద్భవిస్తాయని భావించారు; ఇది charged particles ఉన్న ప్రాంతం, పల్సార్ యొక్క magnetic field తన rotationతో సరిపడి ఉండేందుకు లేకపోతే light speed కంటే వేగంగా కదలాల్సిన సరిహద్దుకు అవతల ఉంటుంది.

రేడియో pulses అదే gamma rays వచ్చిన దిశ నుంచే వస్తున్నట్లయితే, అవి ఒకే మూలాన్ని పంచుకుంటున్నాయన్న అర్థం. ప్రాయోగికంగా, అంటే కొన్ని మిల్లీసెకండ్ పల్సార్లు తమ ఉపరితలాల దగ్గర ఉన్న ప్రాంతం నుంచే మాత్రమే ప్రసారం చేయడం లేదని సూచిస్తుంది. అవి తమ magnetic structure యొక్క చాలా outer reaches నుంచీ కూడా emit చేయవచ్చు.

Universe Today దీన్ని, పల్సార్ radio emissionను వివరించడానికి దీర్ఘకాలంగా ఉపయోగిస్తున్న tidy “lighthouse near the poles” modelకు నేరుగా సవాల్‌గా చూపిస్తోంది. వ్యాసంలో ఇచ్చిన చిత్రం గుర్తుండిపోయేలా ఉంది: కేవలం పైభాగం నుంచే కాంతిని పంపే lighthouse కాదు, సముద్రంలో చాలా దూరంగా ఉన్న ఒక బిందువు నుంచీ రెండో beamను పంపే ఒక lighthouse.

మిల్లీసెకండ్ పల్సార్లు ఎందుకు అంత ముఖ్యమైనవి

ఇది అంతగా తెలిసినట్టు కాని సాంకేతిక చర్చ కాదు. మిల్లీసెకండ్ పల్సార్లు astrophysicsలో అత్యంత ఉపయోగకరమైన precision objectsలో ఒకటి. అవి ప్రతి సెకనుకు వందల సార్లు తిరుగుతాయి మరియు అద్భుతమైన స్థిరత్వంతో సమయాన్ని పాటిస్తాయి, అందుకే వాటిని తరచుగా atomic clocksతో పోల్చుతారు. శాస్త్రవేత్తలు వాటిని gravity అధ్యయనం చేయడానికి, dense matterను పరిశీలించడానికి, మరియు spacetimeలో ప్రయాణించే gravitational wavesను వెతకడానికి ఉపయోగిస్తారు.

ఆ ఉపయోగకరత వారి సంకేతాలు ఎక్కడి నుంచి వస్తున్నాయి, అవి ఎలా ఆకృతీకరించబడుతున్నాయి అన్న అవగాహనపై ఆధారపడి ఉంటుంది. రేడియో emission geometry ముందుగా అనుకున్నదానికంటే క్లిష్టంగా ఉంటే, pulsar timing మరియు beam structureను విశ్లేషించడానికి ఉపయోగించే కొన్ని modelsను పరిశోధకులు నవీకరించాల్సి రావచ్చు.

మూల పాఠ్యంలో పల్సార్లు అకస్మాత్తుగా నమ్మలేని శాస్త్రీయ సాధనాలయ్యాయని చెప్పలేదు. బదులుగా, అవి ముందుగా అనుకున్నదానికంటే ఇంకా క్లిష్టమైనవని, అందువల్ల ఇంకా సమాచారాత్మకమైనవని సూచించింది.

కథలో కేంద్రంగా current sheet

High-energy pulsar physicsలో current sheet ఇప్పటికే ముఖ్యమైనదిగా భావించబడింది, ఎందుకంటే దానికి gamma-ray emissionతో సంబంధం ఉంది. కొత్త పని దాన్ని radio storyలో కూడా తీసుకొస్తోంది. ఇది ప్రధాన మార్పు అవుతుంది, ఎందుకంటే radio-emission processలో కనీసం ఒక భాగాన్ని familiar near-surface region నుంచి outer magnetosphereకు తరలిస్తుంది.

Universe Today, radio మరియు gamma-ray pulses యొక్క directional match ఆధారంగా shared origin interpretation “unmistakable” అని చెబుతోంది. అందించిన source materialలో, discoveryకి బలం ఇచ్చే కేంద్ర వాదన అదే. ఇది surface లేదా magnetic poles పాత్రను రద్దు చేయదు, కానీ ఆ ప్రాంతాలు మిల్లీసెకండ్ పల్సార్లకు మొత్తం చిత్రమేమీ కావని వాదిస్తోంది.

సరళమైన మోడల్‌ను తిరిగి రాసే ఫలితం

Scientific models తరచుగా పూర్తిగా పక్కన పెట్టబడకుండా, మరింత పొరలుగా మారి నిలిచి ఉంటాయి. ఇక్కడ కూడా అదే జరుగుతున్నట్టుంది. క్లాసిక్ pulsar lighthouse model ఇంకా ఉపయోగకరంగానే ఉంది, కానీ ఈ ఫలితం మిల్లీసెకండ్ పల్సార్లు కనీసం రెండు వేర్వేరు ప్రాంతాల్లో రేడియో సంకేతాలను ఉత్పత్తి చేయగలవని సూచిస్తోంది. ఆ అర్థంలో, ఈ అధ్యయనం పల్సార్లను తక్కువగా అర్థమయ్యేలా చేయడం లేదు. పాత అవగాహన అసంపూర్ణమని చూపిస్తోంది.

మిల్లీసెకండ్ పల్సార్లు మరియు నెమ్మదిగా తిరిగే పల్సార్ల మధ్య తేడా కూడా గమనించదగినది. outer-emission pattern వేగంగా తిరిగే పల్సార్లలో సుమారు మూడో వంతు, కానీ నెమ్మదిగా తిరిగే పల్సార్లలో కేవలం సుమారు 3%లో మాత్రమే కనిపిస్తే, rapid rotation వేరే magnetospheric structure లేదా కనీసం వేరే observational signatureతో సంబంధం ఉన్నట్టుగా తెలుస్తోంది. ఇది extreme spin compact objects ప్రవర్తనను ఎలా మార్చుతుందన్న విస్తృత ప్రశ్నలకు తలుపు తెరుస్తుంది.

ఈ కనుగొనడం పల్సార్లకంటే దూరంగా కూడా ఎందుకు ముఖ్యం

Pulsar-emission physicsలో ఏ మార్పైనా ripple effects కలిగిస్తుంది, ఎందుకంటే పల్సార్లు అనేక ప్రధాన పరిశోధనా రంగాల సంగమంలో ఉన్నాయి. వాటి timing fundamental physics ప్రయోగాలకు పునాది వేస్తుంది. వాటి radiation extreme magnetic మరియు plasma environmentsను పరిశీలిస్తుంది. వాటి regularity సూక్ష్మ cosmic signalsను గుర్తించడానికి వాటిని విలువైనవిగా చేస్తుంది.

అందుకే ఈ తరహా అధ్యయనం నిపుణులకంటే ఎక్కువ మందిని ఆకర్షిస్తుంది. ఖగోళశాస్త్రవేత్తలు దశాబ్దాలుగా అధ్యయనం చేస్తున్న వస్తువుల వర్గంలో కూడా, వేరే తరంగదైర్ఘ్యాల మధ్య మెరుగైన పోలికలతో ప్రాథమిక assumptionsను ఇంకా సవాలు చేయవచ్చని ఇది చూపుతోంది. రేడియో data మాత్రమే ఒక కథ చెప్పింది. రేడియో plus gamma-ray alignment ఇంకొక, మరింత సంపన్నమైన కథ చెబుతోంది.

కొత్త interpretation నిలబడితే, మిల్లీసెకండ్ పల్సార్లు అద్భుతమైన cosmic toolsగానే కొనసాగుతాయి. శాస్త్రవేత్తలు వారి అత్యంత ఉపయోగకరమైన కొన్ని సంకేతాలు ఆశించినదానికంటే చాలా దూరం నుంచి వస్తున్నాయన్న విషయాన్ని మాత్రమే పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.