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【天文学家们首次发现,闪烁的脉冲星周围还拥有神秘的星际等离子体】
脉冲星会快速旋转 , 像灯塔一样闪烁的脉冲星偶尔会拥有一些非常极端的数据 , 比如它的亮度 , 会突然增加 。 天体物理学家通过多年的观察预测 , 这些短暂的亮度爆发数据是因为星际等离子体(恒星之间的热气体)的密集区域散射了脉冲星发射的无线电波 。 然而 , 科学家们仍然不知道形成和维持这些密集等离子体区域所需的能源来自何处 。 为了更好地理解这些星际结构 , 需要对它们的小尺度结构进行更详细的观测 。
当脉冲星的无线电波被星际等离子体散射时 , 这些分离的波相互干扰 , 在地球上形成一种干扰模式 。 当地球、脉冲星和等离子体彼此相对移动时 , 这种模式被视为亮度随时间和频率的变化 , 科学家们称之为动态光谱 。 由于脉冲星信号的点状性质 , 散射和闪烁发生在等离子体的小区域 。 在对动态光谱进行专门的信号处理之后 , 科学家们可以观察到生动的抛物线特征 , 即闪烁弧 , 这些特征与脉冲星在天空中的散射辐射图像有关 。
一颗特殊的脉冲星 , 称为J1603-7202 , 在2006年经历了极端散射 , 这使得它成为研究这些密集等离子体区域的主要候选目标 。 然而 , 这颗脉冲星的轨道还没有确定 , 因为它在轨道上围绕着另一颗被称为白矮星的致密恒星运行 , 在这种情况下 , 天文学家们暂时没有其他方法来测量它 。 幸运的是 , 闪烁弧有双重用途:它们的曲率与脉冲星的速度以及与脉冲星和等离子体之间的距离有关 , 而脉冲星的自转速度如何随轨道变化取决于轨道在空间中的方向 。 因此 , 在脉冲星J1603-7202的情况下 , 科学家们计算了弧的曲率随时间的变化 , 以确定方向 。
与之前的分析相比 , 科学家们获得的脉冲星J1603-7202轨道的测量结果有了显著的改进 , 这证明了闪烁在补充替代方法方面的可行性 。 科学家们还测量了到等离子体的距离 , 发现它大约是地日距离的四分之三 。 最后 , 科学家们进行了轨道测量 , 我们能够估计J1603-7202的质量 。 据计算 , 它的质量大约是太阳的一半 。
“由于我们现在拥有一个接近完整的轨道模型 , 下一步我们将J1603-7202的闪烁观测转换为天空散射图像 , 并绘制太阳系尺度的星际等离子体图 。 创建导致无线电波极端散射的物理结构的图像会让我们更好地了解这种密集区域是如何形成的 , 以及星际等离子体在星系演化中的作用 。 ”科学家们解释说 。
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