Niesamowity wzór zebry w impulsach radiowych z Mgławicy Krab

Astrofizycy z Uniwersytetu w Kansas rozwikłali zagadkę pochodzenia niezwykłego wzoru zebry, który obserwuje się w impulsach radiowych o wysokiej częstotliwości emitowanych przez pulsara w centrum Mgławicy Krab. Odkrycie to, opublikowane w czasopiśmie Physical Review Letters, rzuca nowe światło na naturę magnetosfery gwiazd neutronowych.

W centrum Mgławicy Krab znajduje się gwiazda neutronowa znana jako pulsar, która emituje pulsacyjne promieniowanie elektromagnetyczne. Ten pulsar jest wyjątkowy, ponieważ w widmie fal radiowych wykazuje stabilny i silnie spolaryzowany wzór przypominający zebrę, niespotykany u innych pulsarów. Zrozumienie pochodzenia tego niezwykłego wzoru stanowiło wyzwanie dla naukowców przez wiele lat.

Aby rozwikłać tę zagadkę, naukowcy z Uniwersytetu w Kansas stworzyli model, który symuluje oddziaływanie fal elektromagnetycznych z gęstą plazmą otaczającą gwiazdę neutronową. Wykorzystując techniki optyki falowej, badacze zbadali, w jaki sposób impulsy elektromagnetyczne oddziałują z naładowanymi cząstkami w magnetosferze pulsara.

Okazało się, że fale o wysokiej częstotliwości odbijają się od gęstej plazmy w różnych promieniach od gwiazdy, co powoduje różne zakłócenia. W rezultacie niskie częstotliwości tworzą szerokie cienie, a wysokie częstotliwości tworzą wąskie cienie, co prowadzi do pojawienia się niezwykłego wzoru przypominającego zebrę.

Metoda ta otwiera nowe możliwości badania magnetosfery gwiazd neutronowych. Korzystając z obserwowanych pasm, naukowcy mogą wydedukować parametry gęstości i rozkład plazmy, pozwalając na stworzenie obrazu lub wykonanie tomografii magnetosfery. To z kolei może dostarczyć cennych informacji na temat procesów fizycznych zachodzących w tych ekstremalnych środowiskach.