Los transitorios de radio rotativos ( RRAT ) son fuentes de pulsos de radio cortos, moderadamente brillantes, que se descubrieron por primera vez en 2006. [1] Se cree que los RRAT son púlsares , es decir, estrellas de neutrones magnetizadas giratorias que emiten más esporádicamente y / o con pulsos más altos. variabilidad a pulso que la mayor parte de los púlsares conocidos. La definición de trabajo de lo que es un RRAT es un púlsar que se puede descubrir más fácilmente en una búsqueda de pulsos únicos brillantes, a diferencia de en las búsquedas de dominio de Fourier, por lo que 'RRAT' es poco más que una etiqueta (de cómo se descubren) y no representa una clase distinta de objetos de los púlsares. A marzo de 2015[actualizar]se han reportado más de 100. [2]
Características generales
Los pulsos de los RRAT son de corta duración, desde unos pocos milisegundos . Los pulsos son comparables a los pulsos individuales más brillantes observados en púlsares con densidades de flujo de unos pocos Jansky a 1,4 GHz . [1] Andrew Lyne , un radioastrónomo involucrado en el descubrimiento de RRAT, "adivina que sólo hay unas pocas docenas de fuentes de radio más brillantes en el cielo". [3] Los intervalos de tiempo entre las ráfagas detectadas van desde segundos (un período de pulso) hasta horas. Por lo tanto, la emisión de radio de los RRAT generalmente solo se detecta durante menos de un segundo por día. [1]
La emisión esporádica de los RRAT significa que normalmente no son detectables en búsquedas de periodicidad estándar que utilizan técnicas de Fourier. Sin embargo, la periodicidad subyacente en los RRAT se puede determinar encontrando el máximo común denominador de los intervalos entre pulsos. Esto da como resultado el período máximo, pero una vez que se han determinado muchos tiempos de llegada de pulsos, los períodos que son más cortos (por un factor entero) pueden considerarse estadísticamente improbables. Los períodos así determinados para los RRAT son del orden de 1 segundo o más, lo que implica que es probable que los pulsos provengan de estrellas de neutrones en rotación, lo que llevó a que se le diera el nombre "Transitorio de radio giratorio". Los períodos observados en algunos RRAT son más largos que en la mayoría de los púlsares de radio , algo esperado para fuentes que (por definición) se descubren en búsquedas de pulsos individuales. El seguimiento de los RRAT durante los últimos años ha revelado que se están desacelerando. Para algunos de los RRAT conocidos, esta tasa de desaceleración, aunque pequeña, es mayor que la de los púlsares típicos y, de nuevo, está más en línea con la de los magnetares . [4]
La naturaleza de estrella de neutrones de los RRAT se confirmó aún más cuando se realizaron observaciones de rayos X del RRAT J1819-1458 utilizando el telescopio de rayos X Chandra . [5] Las estrellas de neutrones en enfriamiento tienen temperaturas del orden de 1 millón de kelvin y, por lo tanto, emiten térmicamente a longitudes de onda de rayos X. La medición de un espectro de rayos X permite determinar la temperatura , asumiendo que es una emisión térmica de la superficie de una estrella de neutrones. La temperatura resultante para RRAT J1819-1458 es mucho más fría que la que se encuentra en la superficie de los magnetares, y sugiere que a pesar de algunas propiedades compartidas entre los RRAT y los magnetares, pertenecen a diferentes poblaciones de estrellas de neutrones. Ninguno de los otros púlsares identificados como RRAT se ha detectado todavía en la observación de rayos X. De hecho, esta es la única detección de estas fuentes fuera de la banda de radio.
Descubrimiento
Después del descubrimiento de los púlsares en 1967, la búsqueda de más púlsares se basó en dos características clave de los pulsos de púlsares para distinguir los púlsares del ruido causado por señales de radio terrestres. El primero es la naturaleza periódica de los púlsares. Al realizar búsquedas periódicas a través de datos, "los púlsares se detectan con relaciones señal / ruido mucho más altas" que cuando se buscan simplemente pulsos individuales. [6] La segunda característica definitoria de las señales de púlsar es la dispersión en la frecuencia de un pulso individual, debido a la dependencia de la frecuencia de la velocidad de fase de una onda electromagnética que viaja a través de un medio ionizado . Como el medio interestelar presenta un componente ionizado, las ondas que viajan desde un púlsar a la Tierra se dispersan y, por lo tanto, los estudios de púlsares también se centran en la búsqueda de ondas dispersas. La importancia de la combinación de las dos características es tal que en el procesamiento de datos inicial de la Encuesta Pulsar Multihaz de Parkes , que es la encuesta de púlsares más grande hasta la fecha, "no se incluyó ninguna búsqueda sensible a pulsos dispersos individuales". [6]
Una vez finalizada la encuesta, se iniciaron las búsquedas de pulsos dispersos únicos. Aproximadamente una cuarta parte de los púlsares ya detectados por el estudio se encontraron mediante la búsqueda de pulsos únicos dispersos, pero había 17 fuentes de pulsos únicos dispersos que no se pensaba que estuvieran asociados con un púlsar. [6] Durante las observaciones de seguimiento, se encontró que algunos de estos eran púlsares que se habían perdido en las búsquedas de periodicidad, pero 11 fuentes se caracterizaron por pulsos únicos dispersos, con intervalos irregulares entre pulsos que duraban de minutos a horas. [1]
A marzo de 2015[actualizar]se han reportado más de 100, con medidas de dispersión de hasta 764 cm −3 pc. [2]
Posibles mecanismos de pulso
Para explicar la irregularidad de los pulsos RRAT, observamos que la mayoría de los púlsares que han sido etiquetados como RRAT son totalmente consistentes con púlsares que tienen una emisión subyacente regular que es simplemente indetectable debido al bajo brillo intrínseco o la gran distancia de las fuentes. Sin embargo, asumiendo que cuando no detectamos pulsos de estos púlsares que realmente están "apagados", varios autores han propuesto mecanismos por los cuales se podría explicar dicha emisión esporádica. Por ejemplo, a medida que los púlsares pierden energía gradualmente, se acercan a lo que se llama el "valle de la muerte" del púlsar, un área teórica en el período del púlsar , el espacio derivado del período , donde se cree que el mecanismo de emisión del púlsar falla, pero puede volverse esporádico a medida que los púlsares se acercan a este. región. Sin embargo, aunque esto es consistente con algunos de los comportamientos de los RRAT, [7] los RRAT con períodos conocidos y derivados de períodos no se encuentran cerca de las regiones canónicas de muerte. [6] Otra sugerencia es que los asteroides podrían formarse en los escombros de la supernova que formó la estrella de neutrones, y la caída de estos escombros en el cono de luz de los RRAT y algunos otros tipos de púlsares podrían causar algunos de los comportamientos irregulares observados. [8] Dado que la mayoría de los RRAT tienen grandes medidas de dispersión que indican distancias más grandes, combinándose con propiedades de emisión similares, algunos RRAT podrían deberse al umbral de detección del telescopio. No obstante, tampoco se puede excluir la posibilidad de que los RRAT compartan un mecanismo de emisión similar con los púlsares con los llamados "pulsos gigantes". [9] Para comprender completamente los mecanismos de emisión de los RRAT, sería necesario observar directamente los escombros que rodean una estrella de neutrones, lo que no es posible ahora, pero puede ser posible en el futuro con el Square Kilometer Array . Sin embargo, a medida que observatorios como Arecibo , el Telescopio Green Bank y el Observatorio Parkes en los que se descubrieron por primera vez los RRAT, detectan más RRAT, es posible que algunas de las características de los RRAT se vuelvan más claras.
Ver también
- Pulsar accionado por acreción
- Pulsar de rayos X anómalo
- Ráfaga de radio rápida: tiene DM grande con algunos confirmados a distancias cosmológicas
- Repetidor de gamma suave
Referencias
- ^ a b c d McLaughlin, MA; et al. (2006). "Ráfagas de radio transitorias de estrellas de neutrones en rotación". Naturaleza . 439 (7078): 817–820. arXiv : astro-ph / 0511587 . Código Bibliográfico : 2006Natur.439..817M . doi : 10.1038 / nature04440 . PMID 16482150 .
- ^ a b Tabla RRATALOG
- ^ Bjorn Carey (15 de febrero de 2007). "Los astrónomos descubren estrellas Peek-A-Boo" .
- ^ Burgay, M .; McLaughlin, MA; Reynolds, SP (2007). "Sobre la naturaleza debatida de los transitorios de radio rotativos". El paisaje multicolor de los objetos compactos y sus orígenes explosivos . 924 . Actas de la conferencia AIP. págs. 607–612. Código Bibliográfico : 2007AIPC..924..607B . doi : 10.1063 / 1.2774917 .
- ^ Gaensler, BM; et al. (2007). "Chandra huele un RRAT: detección de rayos X de un transitorio de radio giratorio". Astrofísica y Ciencias Espaciales . 308 (1–4): 95–99. arXiv : astro-ph / 0608311 . Bibcode : 2007Ap y SS.308 ... 95G . doi : 10.1007 / s10509-007-9352-8 .
- ^ a b c d McLaughlin, Maura (2009). "Transitorios de radio giratorios". En Warner Becker (ed.). Estrellas de neutrones y púlsares . Berlín: Springer. págs. 41–66.
- ^ Zhang, B .; Gil, J .; Dyks, J. (2007). "Sobre los orígenes de los púlsares de radio a tiempo parcial". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 374 (3): 1103–1107. arXiv : astro-ph / 0601063 . Código Bibliográfico : 2007MNRAS.374.1103Z . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2006.11226.x .
- ^ Cordes, JM; Shannon, RM (2008). "Balanceo del faro: asteroides circumpulsar e intermitencia de radio". El diario astrofísico . 682 (2): 1152-1165. arXiv : astro-ph / 0605145 . Código Bibliográfico : 2008ApJ ... 682.1152C . doi : 10.1086 / 589425 .
- ^ Hu, H.-D .; Esamdin, A; Yuan, J.-P .; Liu, Z.-Y .; Xu, R.-X .; Li, J .; Tao, G.-C .; Wang, N. (2011). "Fuertes pulsos detectados de un transitorio de radio giratorio J1819-1458". Astronomía y Astrofísica . 530 : A67. arXiv : 1104.3256 . Bibcode : 2011A & A ... 530A..67H . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201015953 .
enlaces externos
- Los astrónomos descubren las estrellas Peek-A-Boo
- Se ha encontrado un nuevo tipo de estrella. Ciencia ficción 2006