Foto: Simon Steel

Pulsary jako nástroj pro přesnou astronomii

Autor původního článku: redakce

Vědci z SETI Institute sledovali pulsar PSR J0332+5434 téměř rok, aby pochopili, jak jeho rádiový signál „bliká“, když prochází oblaky plynu na cestě k Zemi. Pomocí Allen Telescope Array (ATA) shromáždili data v rádiových frekvencích od 900 do 1956 MHz. Postupem času detekovali pomalé, ale výrazné změny v tomto blikání, známém jako scintilace.

Jak vesmír způsobuje, že pulsary „blikají“

Pulsary jsou husté, rychle rotující zbytky masivních hvězd, které explodovaly dávno. Při rotaci vysílají rádiové záblesky v extrémně stálých intervalech. Díky této pozoruhodné pravidelnosti mohou astronomové pomocí výkonných rádiových teleskopů měřit přesné časy příchodu těchto pulzů a hledat jemné vzory spojené s jevy, jako jsou nízkofrekvenční gravitační vlny.

Rádiové vlny však při průchodu mezihvězdným prostorem necestují bez překážek. Plyn mezi hvězdami rozptyluje signály, rozšiřuje je a způsobuje mírné zpoždění před dosažením Země. Tato posunutí mohou být neuvěřitelně malá, někdy jen desítky nanosekund (nanosekunda je jedna miliardtina sekundy). Oprava těchto malých, stále se měnících zpoždění je zásadní pro udržení přesnosti časování pulsarů.

Přínosy pro astronomii a hledání technosignatur

Pulsary jsou úžasné nástroje, které nám mohou hodně říci o vesmíru a našem vlastním hvězdném sousedství, řekla Grayce Brown, stážistka SETI Institute. Výsledky jako tyto pomáhají nejen vědě o pulsarech, ale i dalším oborům astronomie, včetně SETI.

Všechny rádiové signály, které procházejí mezihvězdným prostorem, zažívají scintilaci. Pro výzkumníky SETI je pochopení tohoto efektu obzvláště užitečné. Silná scintilace může pomoci rozlišit přirozené kosmické signály od rádiového rušení vytvořeného lidskou technologií.

Dlouhodobá pozorování odhalují měnící se vzory

Studie ATA se spoléhala na širokou škálu rádiových frekvencí a mnoho krátkých pozorovacích sezení. Téměř každý den po dobu asi 300 dní tým měřil šířku pásma scintilace (velikost světlých skvrn ve vzoru blikání). Zjistili, že síla scintilace se znatelně měnila v obdobích trvajících od dnů po několik měsíců. Data také ukázala na celkový cyklus trvající přibližně 200 dní.

Kromě toho výzkumníci představili nový, spolehlivější způsob, jak odhadnout, jak se scintilace mění s rádiovou frekvencí. Tento přístup plně využil schopnosti ATA pozorovat v širokém pásmu.

Proč je Allen Telescope Array důležitý

Allen Telescope Array je perfektně navržen pro studium scintilace pulsarů díky svým širokým pásmům a schopnosti věnovat se projektům, které potřebují běžet po dlouhou dobu, řekla Dr. Sofia Sheikh, spoluautorka a vědecká pracovnice pro výzkum technosignatur v SETI Institute.

Tato pozorování nabízejí vhled do samotného pulsaru, pohybu Země a materiálu mezi nimi. Tyto znalosti pomáhají vědcům lépe oddělit běžné rádiové rušení od signálů, které by mohly mít umělý původ.