펄서 (Pulsars)는 거대한 별들의 빠른 회 전체입니다. 그러한 미스터리 중 하나 : 왜 펄서의 기둥 주위에 백만도의 핫스팟이 있습니까? ESA의 XMM-Newton X-Ray 관측소의 새로운 데이터는 하전 입자가 극에서 펄서의 표면과 충돌한다는 이론에 의문을 제기했습니다. XMM-Newton은 입자가 지속적으로 충돌하는 경우 매우 밝았어야했던 오래된 펄서에서 X- 선 방출을 확인하지 못했습니다.
ESA의 XMM-Newton X-ray 관측소의 초 민감도는 펄서로 알려진 항성 시체가 어떻게 X-ray를 생성하는지에 대한 일반적인 이론을 수정해야한다는 것을 보여주었습니다. 특히 중성자 냉각에 나타나는 백만도의 극적 핫스팟을 생성하는 데 필요한 에너지는 외부가 아닌 펄서 내부에서 우세하게 나올 수 있습니다.
39 년 전, 케임브리지 천문학자인 Jocelyn Bell-Burnell과 Anthony Hewish는 펄서를 발견했습니다. 이 천체는 죽은 별의 강하게 자화 된 회전 핵으로 각각 20 킬로미터에 불과하지만 태양 질량의 약 1.4 배를 포함합니다. 오늘날에도 그들은 전 세계의 천문학 자들을 당황하게합니다.
독일 펄싱 (Gerching)의 Max-Planck Institut för extraterrestrischeche Physik의 베르너 베커 (Werner Becker)의 말이다. 많은 모델이 있지만 허용되는 이론은 없습니다. 이제 새로운 XMM-Newton 관측 덕분에 Becker와 동료들은 이론가들이 냉각 중성자 별이 극지방에 핫스팟을 갖는 이유를 설명하는 데 도움이되는 중요한 퍼즐 조각을 발견했을 수도 있습니다.
중성자 별은 거대한 별이 붕괴되는 동안 1010K 이상의 온도로 형성됩니다. 태어나 자마자 식기 시작합니다. 냉각 방법은 내부의 고밀도 물질의 물리적 특성에 달려 있어야합니다.
이전의 X 선 위성을 관찰 한 결과 중성자 냉각의 X 선은 펄서의 3 개 지역에서 나온 것으로 나타났습니다. 첫째, 전체 표면이 너무 뜨거워서 X- 레이를 방출합니다. 둘째로, 펄서의 자기 환경에는 자기장 선을 따라 바깥쪽으로 움직일 때 X- 선을 방출하는 하전 입자가 있습니다. 셋째로,이 최신 조사에서 결정적으로, 어린 펄서는 극에 X- 레이 핫스팟을 보여줍니다.
지금까지 천문학 자들은 하전 된 입자가 극에서 펄서의 표면과 충돌 할 때 핫스팟이 생성된다고 믿었습니다. 그러나 최신 XMM-Newton 결과는이 견해에 의문을 제기했습니다.
XMM-Newton은 각각 백만 년 전인 5 개의 펄서에서 X- 선 방출에 대한 상세 뷰를 포착했습니다. “다른 X 선 위성은이 작업을 수행 할 수 없습니다. XMM-Newton만이 X-ray 방출의 세부 사항을 관찰 할 수 있습니다.”라고 Becker는 말합니다. 그와 그의 협력자들은 표면 방출이나 극점 핫스팟에 대한 증거를 찾지 못했다.
표면 방출 부족은 놀라운 일이 아닙니다. 출생 후 수백만 년 동안이 펄서는 수십억도에서 5 억도 이하로 냉각되어 표면 전체의 X- 선 방출이 사라졌습니다.
그러나, 오래된 펄서에서 극성 핫스팟의 부재는 큰 놀라움이며 입자 충격에 의한 극 표면 영역의 가열은 상당한 열 X- 선 성분을 생성하기에 충분히 효율적이지 않다는 것을 보여준다. Becker는“3 백만 년 된 펄서 PSR B1929 + 10의 경우, 가열 된 극지방의 기여는 전체 검출 된 X- 선 플럭스의 7 % 미만입니다.
기존의 견해가 문제를 보는 유일한 방법은 아닙니다. 대안적인 이론은 펄서에 갇힌 열이 펄서 내의 강한 자기장에 의해 극으로 유도 될 것이라는 것이다. 이것은 열이 전자에 전달되기 때문에 전기적으로 대전되어 자기장에 의해 유도되기 때문입니다.
이는 젊은 펄서의 극점 (hot spot)이 펄서 외부에서 입자가 충돌하는 것이 아니라 펄서 내부의 열에서 주로 생성됨을 의미합니다. 따라서 표면 전체 방출과 같은 방식으로 시야에서 사라집니다. Becker는“이러한 견해는 여전히 논의 중이지만 새로운 XMM-Newton 관측에 의해 많은 지원을 받고 있습니다.
펄서가 발견 된 지 거의 40 년이 지났지 만, 오래된 펄서에는 여전히 천문학 자들을 가르치는 새로운 트릭이있는 것 같습니다.
원본 출처 : ESA 뉴스 릴리스
