Új módszer segíti a kutatókat a leggyorsabban forgó pulzárok megkeresésében

Új módszer segíti a kutatókat a leggyorsabban forgó pulzárok megkeresésében

2026 július 08
| Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
Azokat a neutroncsillagokat, amelyek mágneses- és forgástengelye nem esik egybe, pulzároknak nevezzük.

Ezeknek a neutroncsillagoknak a mágneses tengelye mentén kibocsátott sugárzást a Földről periodikusan látjuk felvillanni. A pulzárok nagy részének forgási periódusa 0,1 és 1 másodperc közé tehető, ám léteznek ennél jóval gyorsabb, úgynevezett milliszekundumos pulzárok is. A leggyorsabban forgó pulzárokat azonban nagyon nehéz észrevenni. A közelmúltban a világ legnagyobb tányérú rádiótávcsövének adataiból egy új módszer segítségével hat új milliszekundumos pulzárt sikerült felfedezni.

Egy milliszekundumos pulzárt tartalmazó kettős csillagrendszer művészi ábrázolása. (Forrás: [ESA & Francesco Ferraro (Bologna Astronomical Observatory); CC BY 4.0].)
Egy milliszekundumos pulzárt tartalmazó kettős csillagrendszer művészi ábrázolása. (Forrás: [ESA & Francesco Ferraro (Bologna Astronomical Observatory); CC BY 4.0].)

A gömbhalmazok ideális környezetet biztosítanak

A gömbhalmazok kompakt, néhány 10 ezer - több millió csillagot tartalmazó, gravitációsan is kötött objektumok, amelyekben csak úgy hemzsegnek a csillagok közötti kölcsönhatások. Ezek a halmazok ideális környezetet biztosítanak a milliszekundumos pulzárok kialakulásához. A pulzárokként felvillanó neutroncsillagok a nagy tömegű csillagok magjának összeomlásával keleteznek, és gyors forgásukhoz rádiósugárzás is társul. A legelfogadottabb elméletek szerint a leggyorsabban forgó pulzárok kettős rendszerekben keletkeznek, ahol a forgó neutroncsillag a társától anyagot von el, amelynek hatására impulzusmomentumot szerez, vagyis "felpörög". A gömbhalmazok csillagokban sűrű környezete kedvez a neutroncsillagokat is tartalmazó kettős rendszerek, és így a milliszekundumos pulzárok kialakulásának.

A FAST rádiótávcső. (Forrás: Wikipedia.)
A FAST rádiótávcső. (Forrás: Wikipedia.)

Mindezek ellenére azonban a távoli gömbhalmazokban felvillanó milliszekundumos pulzárokat igencsak nehéz detektálni. A hagyományos pulzárkereső-módszerek egy mérésre alapulnak, ez azonban sokszor nem elég egy milliszekundumos pulzár rövid, és sokszor a zajba beleveszően halvány jelének felismerésére. A leggyorsabban forgó pulzárok megkeresésére más módszert kell hát keresnünk!

Egy új módszer

Nemrég a kutatók egy új módszert dolgoztak ki, amelyben több rádiótartományú mérést kombinálva igyekeznek csökkenteni a mérések zaját, és így megtalálni bennük a forgó neutroncsillagok rádiósugárzására utaló, halvány jeleket. Ez a módszer tökéletesen alkalmas a tűpontos periódusidejű, milliszekundumos pulzárok megkeresésére.

Az M15N jelű milliszekundumos pulzár spektruma különböző időpontokban (fekete vonalak). Ezekben még nem igazán látszik a pulzár jele, a felső, kombinált színképben (piros vonal) azonban élesen kiviláglik. (Forrás: Dai et al. 2026.)
Az M15N jelű milliszekundumos pulzár spektruma különböző időpontokban (fekete vonalak). Ezekben még nem igazán látszik a pulzár jele, a felső, kombinált színképben (piros vonal) azonban élesen kiviláglik. (Forrás: Dai et al. 2026.)

Napjainkig kilenc különböző gömbhalmazban sikerült milliszekundumos pulzárokat felfedezni ezzel a módszerrel az Arecibo, a Parkes és a Green Bank rádiótávcsövekkel. Egy kínai kutatócsoport azonban folytatta a felfedezések sorát, mégpedig a világ legnagyobb egytányéros rádiótávcsövének, a Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST)-nak az archívumát vizsgálva. A kutatók két gömbhalmazt választottak ki, mégpedig az NGC 6517, illetve az M15 jelzésűt, és összegyűjtötték az azokról korábban készült méréseket. Az említett új módszert használatával az előbbi halmazban 4, az utóbbiban pedig 2 új milliszekundumos pulzárt sikerült felfedezniük.

A felfedezések által sikerült bizonyítékot szerezni az új módszer létjogosultságára: a nemrég felfedezett pulzárok jele ugyanis túlságosan halvány ahhoz, hogy egyszeri méréssel is kimutatható legyen. A felfedezett pulzárok az NGC 6517-ben 27, az M15-ben pedig 18 százalékkal bővítették az adott halmazban ismert pulzárok mintáját. Éppen ezért a több mérést is kombináló módszer alkalmazásával további gömbhalmazokban számos milliszekundumos pulzárra bukkanhatunk.

 

A cikk forrása: https://aasnova.org/2026/05/29/stacking-up-the-discovery-of-six-millisecond-pulsars/

Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet