Pulsars

Presentatie bij Vendelinus, Genk, 8 april 2023

Transcript

1. Pulsars 8/4/2023 BART BUELENS
2. Wat is een pulsar  Snel ronddraaiende neutronenster  Tientallen tot honderden keren per seconde  Heel sterk magneetveld  Naar twee kanten een bundel radiostraling (magnetische polen)  Waarnemingen zijn pulsen (vuurtoreneffect)  Massa ongeveer 1,5 zonnemassa’s  Diameter +/- 25 km
3. Over pulsars  De eerste pulsar werd in 1967 ontdekt door Jocelyn Bell (en Andrew Hewish)  Van “LGM” hypothese tot hedendaagse theorie en kennis v pulsars  Neutronenster is overblijfsel na supernova, grote dichtheid  Behoud van impulsmoment => zeer snelle rotatie  Zeer sterk magnetisch veld, dat roteert => elektrisch veld  Protonen en elektronen van het oppervlak => sterke radio straling  Rotatie vertraagt uiteindelijk en het “pulsen” houdt op na 10 – 100 miljoen jaar  Momenteel ong. 3300 pulsars bekend
4. Exoplaneten  De eerste exoplaneten zijn gevonden bij een pulsar, in 1992  Kleine verschuivingen in pulse periode
5. Pulsar fysica  Het P – Pdot diagram  P: periode  ሶ P , of “P dot”: verandering van P  P en ሶ P hangen nauw samen met  Helderheid  Sterkte van het magneetveld  Leeftijd  Leestip: https://radio.astro.gla.ac.uk/pulsar_course
7. The P − Ṗ diagram for 1600 known pulsars. Lines of constant B are in blue, line of constant τc are green and line of constant Ė are light blue. From an initial position at P = 20 ms, Ṗ = 10−12, the red arrows show time-evolution through the diagram for n = 1.0, 2.7 and 6.0 from top to bottom. Bron: https://doi.org/10.1093/mnras%2Fstx377
8. TPA = Thousand Pulsar Array  Project waarbij meer dan 1000 pulsars waargenomen worden  Met de 64 radioschotels van MeerKAT in de Karoo woestijn in Zuid-Afrika  KAT = Karoo Array Telescope, in Meerkat Nationaal Park  MeerKAT is opstapje naar de Square Kilomter Array (SKA)
9. MeerKAT  64 antennes van 13,5m diameter  Cryogene ontvangers  ~60% van de antennes in cirkel v 1km  Andere cirkel v 4 km  In werking sinds 2018  Voor de SKA komen er nog 133 antenne’s bij
11. TPA Resultaten
13. Resultaten uitgelegd  Nauwkeuriger en beter de levensloop van pulsars begrijpen: pad door P-Pdot diagram  Studie van energieverlies als rotatie vertraagt, een deel van die energie geeft aanleiding tot de waargenomen radiostraling  Lange waarnemingen: pulsen als ‘hartslag’ met bepaalde patronen: onregelmatigheden zeggen iets over de leeftijd van de pulsar. Jonge pulsars, veel variatie; oude zijn stabieler.  Coherente en vergelijkbare meetgegevens van bijna 1200 pulsars  Waardevol voor vervolgonderzoek
14. Data van de MeerKAT  http://www.meertime.org/  https://pulsars.org.au/
15. Data  Meertime, https://pulsars.org.au/  https://astronomy.swin.edu.au/pulsar/kronos/utc_start.php?beam=1 &utc_start=2019-11-23-10:20:51&jname=J1811- 1736&data=lkzYMlYtiQO1sjYo4RymyJmgIWbhekDDvGhd83h/2p0=