Astrofysicus onthult theorie achter mysterieuze 'zebra'-signalen van Crabnevelpulsar

AmsterdamMikhail Medvedev, een wetenschapper aan de Universiteit van Kansas, heeft mogelijk het raadsel opgelost van het ongebruikelijke "zebra"-patroon dat te vinden is in radiogolven van de pulsar in de Krabnevel. Wetenschappers zijn al in de war sinds dit patroon in 2007 voor het eerst werd waargenomen. De Krabnevel, een overblijfsel van een sterrenexplosie die in 1054 na Christus werd gezien, heeft in het midden een snel roterende neutronenster genaamd de Krabpulsar. Deze zendt elektromagnetische golven uit die op aarde herkenbare patronen creëren.

Wetenschappers hebben moeite gehad om het ongebruikelijke gestreepte patroon te begrijpen dat zichtbaar is in het elektromagnetische spectrum van bepaalde pulsars. Dit patroon wijkt sterk af van bekende pulsarpatronen en is alleen zichtbaar in het hoge frequentiebereik van 5 tot 30 gigahertz in de Krabpulsar. Een recent onderzoek door Medvedev, gepubliceerd in Physical Review Letters, biedt een nieuwe en belangrijke verklaring voor deze signalen.

Medvedev legde uit dat het zebrastrepenpatroon ontstaat door de interactie tussen radiogolven en de dichte plasma rondom de Crab Pulsar. Hij ontwikkelde een methode gebaseerd op golfoptica om de dichtheid van het plasma te meten door de interferentiepatronen te analyseren die worden gevormd wanneer radiogolven erdoorheen bewegen.

Lees ook:

Vandaag · 02:01

CO2-opvang vernieuwd: hittebestendig metaal-organisch raamwerk maakt industrie schoner en efficiënter

Belangrijke punten zijn: Radiogolven kunnen obstakels omzeilen, in tegenstelling tot licht in de geometrische optica. Dit zorgt voor patronen van heldere en donkere gebieden door interferentie. De dichtheid van plasma rond de pulsar varieert, wat invloed heeft op hoe radiogolven zich voortbewegen en leidt tot verschillende afstanden in de fringepatronen. Door deze patronen te bestuderen, kunnen wetenschappers inzicht krijgen in de verdeling van plasma rond de pulsar, wat nieuwe inzichten biedt in diens magnetosfeer.

Medvedev's onderzoek biedt mogelijkheden voor nieuwe studies naar neutronensterren en pulsars, met name jonge en actieve exemplaren zoals de Krab Pulsar. Dit onderzoek kan onze kennis van de magnetische omgevingen van andere pulsars aanzienlijk verbeteren en nieuwe details blootleggen.

De methode kan ook toegepast worden op binaire pulsars, pulsars die om een andere ster draaien. Dit kan nieuw inzicht bieden in systemen die worden gebruikt om ideeën over zwaartekracht te testen, zoals de algemene relativiteitstheorie van Einstein. Volgens Medvedev kan meer data en betere modellen ons helpen om het gedrag van pulsars beter te begrijpen en onze kennis van ruimteverschijnselen te vergroten. Dit onderzoek wijst op een verandering in hoe astrofysici enkele van de meest mysterieuze sterren in het universum kunnen bestuderen.