Стажер-исследователь помогает обнаружить новый пульсар, похороненный в горах данных

Изображение GLIMPSE-C01 на частоте 340 МГц, полученное с помощью VLITE, от 27 февраля 2021 года. Чистый луч показан в виде белого эллипса в левом нижнем углу и имеет размеры 5 0 × 4 7 с углом положения 52°. Крест обозначает центральное положение GLIMPSE-C01. Пунктирный белый круг показывает радиус ядра 36 дюймов. Местоположение кандидата на пульсар показано сплошным белым кружком. В правом нижнем углу показана масштабная линейка, обозначающая линейный размер 0,2 пк (12 5), при условии, что расстояние до GLIMPSE-C01 равно 3,3 кпк. Автор: National Radio Astronomy Observatory/NRL/Texas Tech

Стажер Отдела дистанционного зондирования ВМС США (NRL) Амарис Маккарвер вместе с командой астрономов обнаружил первый миллисекундный пульсар в звездном скоплении Glimpse-CO1 и недавно опубликовал результаты в The Astrophysical Journal.

Они также действуют как естественные хронометристы. Точная синхронизация наблюдаемых импульсов от массива пульсаров дает возможность обнаружить гравитационные волны, распространяющиеся через нашу галактику от сливающихся сверхмассивных черных дыр, возникающих в результате столкновений галактик. Некоторые пульсары имеют точность и стабильность, сравнимые с нашими самыми точными атомными часами. Эти пульсары обладают потенциалом для создания системы «небесного GPS» для спутниковой навигации в космосе.

Команда Маккарвера использовала изображения, полученные в рамках эксперимента по низкополосной ионосфере и переходным процессам Карла Дж. Янски (VLA) для поиска новых пульсаров в 97 звездных скоплениях.

«На заре моей карьеры было здорово видеть, как столь успешный проект сработал», — сказал Маккарвер. Ее новый подход к использованию изображений VLITE в сочетании с изображениями нескольких радиообзоров на разных частотах выявил несколько кандидатов на пульсары, причем самый сильный кандидат находится в системе, известной как GLIMPSE-C01.

«Такое научное открытие возможно только благодаря сотрудничеству между NRL и Национальной радиоастрономической обсерваторией, которое обеспечило постоянную двухчастотную возможность на VLA», — сказала Трейси Э. Кларк, доктор философии, астроном Отдела дистанционного зондирования NRL..

«Это исследование показывает, как мы можем использовать измерения радиояркости на разных частотах для эффективного поиска новых пульсаров, и что доступные обзоры неба в сочетании с огромным количеством данных VLITE означают, что эти измерения практически всегда доступны. Это открывает дверь в новую эру поиск высокорассеянных и высокоускоренных пульсаров».

Присутствие миллисекундного пульсара, получившего обозначение GLIMPSE-C01A, было подтверждено путем повторной обработки архивных данных телескопа Роберта К. Берда Грин-Бэнк. Миллисекундные пульсары, такие как GLIMPSE-C01A, рождаются в результате взрывов сверхновых и раскручиваются за счет поглощения материала звезды-компаньона.

«Миллисекундные пульсары, или MSP, предлагают многообещающий метод автономной навигации космических кораблей с низкой околоземной орбиты в межзвездное пространство, независимо от контакта с землей и наличия GPS», — сказал Эмиль Полисенски, доктор философии, астроном Отдела дистанционного зондирования NRL. «Подтверждение нового MSP, выявленного Амарисом, подчеркивает потрясающий потенциал открытий с помощью данных VLITE NRL и ключевую роль, которую студенты-стажеры играют в передовых исследованиях».

Маккарвер получил премию Роберта С. Хайера за исследования от Техасской секции Американского физического общества (APS). Маккарвер был одним из 16 стажеров, прошедших летом 2023 года в отделе радио, инфракрасных и оптических датчиков NRL DC, которые участвовали в стажировках в рамках программы научно-технического обучения и NREIP, программы стажировок в колледжах и университетах/учреждениях меньшинств, исторически сложившихся для чернокожих, в области высокопроизводительных вычислений, а также Программа стажировки гардемаринов Военно-морской академии США. Она получит диплом по физике и астрономии и планирует продолжить образование в области астрономии.

Больше информации: Amaris V. McCarver et al, A VLITE Search for Millisecond Pulsars in Globular Clusters: Discovery of a Pulsar in GLIMPSE-C01, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad4461

Источник: Naval Research Laboratory