Uma nova estrela no horizonte: estagiário descobre pulsar desconhecido

Imagem VLITE 340 MHz de GLIMPSE-C01 de 27 de fevereiro de 2021. O feixe limpo é mostrado como uma elipse branca no canto inferior esquerdo e tem dimensões de 5 0 × 4 7 com um ângulo de posição de 52°. A cruz denota a posição central do GLIMPSE-C01. O círculo branco tracejado mostra o raio do núcleo de 36″. A localização do candidato a pulsar é mostrada com um círculo branco sólido. Uma barra de escala indicando um tamanho linear de 0,2 pc (12 5), assumindo uma distância até o GLIMPSE-C01 de 3,3 kpc, é mostrada no canto inferior direito. Crédito: Observatório Nacional de Radioastronomia/NRL/Texas Tech

doi.org/10.3847/1538-4357/ad4461
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Um estagiário do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA descobriu um pulsar de milissegundos no aglomerado Glimpse-CO1 usando o Very Large Array, destacando o papel dos pulsares como cronometristas celestes e seu potencial na navegação espacial. A pesquisa, envolvendo colaboração com observatórios nacionais, destaca as contribuições críticas dos estudantes estagiários em descobertas científicas de ponta.

O estagiário da Divisão de Sensoriamento Remoto do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA (NRL), Amaris McCarver, junto com uma equipe de astrônomos, descobriu o primeiro pulsar de milissegundo no aglomerado estelar Glimpse-CO1 e publicou recentemente descobertas no Astrophysical Journal.

Os pulsares são laboratórios naturais para estudar o comportamento da matéria sob condições extremas de campos gravitacionais e magnéticos, difíceis ou impossíveis de replicar na Terra.

Eles também funcionam como cronometristas naturais.

O tempo preciso dos pulsos observados de uma série de pulsares oferece um meio de detectar ondas gravitacionais que se propagam através de nossa galáxia a partir da fusão de buracos negros supermassivos que resultam de colisões de galáxias.

Observa-se que alguns pulsares têm precisão e estabilidade comparáveis aos nossos relógios atômicos mais precisos.

Esses pulsares têm potencial para estabelecer um sistema de “GPS celestial” para navegação por satélite no espaço.

Avanço na pesquisa de pulsares: A equipe de McCarver usou imagens do Karl G.Jansky Very Large Array (VLA) Low-band Ionosphere and Transient Experiment (VLITE) para procurar novos pulsares em 97 aglomerados estelares.

Foi emocionante, no início da minha carreira, ver um projeto especulativo funcionar com tanto sucesso”, disse McCarver.

A sua nova abordagem de utilização de imagens VLITE juntamente com imagens de vários levantamentos de rádio em diferentes frequências identificou múltiplos pulsares candidatos, com o candidato mais forte residindo num sistema conhecido como GLIMPSE-C01.

Este tipo de descoberta científica só é possível graças à colaboração entre o NRL e o Observatório Nacional de Radioastronomia que permitiu esta capacidade contínua de dupla frequência no VLA, – disse Tracy E.Clarke, Ph.D., astrônoma da Divisão de Sensoriamento Remoto da NRL.

Esta pesquisa destaca como podemos usar medidas de brilho de rádio em diferentes frequências para encontrar novos pulsares de forma eficiente, e que as pesquisas do céu disponíveis combinadas com a montanha de dados VLITE significam que essas medições estão essencialmente sempre disponíveis.

Isto abre a porta para uma nova era de buscas por pulsares altamente dispersos e altamente acelerados.

Imagem VLITE 340 MHz do GLIMPSE-C01 de 27 de fevereiro de 2021. O feixe limpo é mostrado como uma elipse branca no canto inferior esquerdo e tem dimensões de 5 0 = 7 4 7 com um ângulo de posição de 52°. A cruz denota a posição central do GLIMPSE-C01. O círculo branco tracejado mostra o raio do núcleo de 36u2033. A localização do candidato a pulsar é mostrada com um círculo branco sólido. Uma barra de escala indicando um tamanho linear de 0,2 pc (12 5), assumindo uma distância até o GLIMPSE-C01 de 3,3 kpc, é mostrada no canto inferior direito. Crédito: Observatório Nacional de Radioastronomia/NRL/Texas Tech

Identificando um pulsar de milissegundos

A presença de um pulsar de milissegundos, designado GLIMPSE-C01A, foi confirmada através do reprocessamento de dados de arquivo do Telescópio Robert C.Byrd Green Bank.

Pulsares de milissegundos, como o GLIMPSE-C01A, nascem de explosões de supernovas e são gerados pelo consumo de material de uma estrela companheira.

“Os pulsares de milissegundos, ou MSP, oferecem um método promissor para a navegação autônoma de espaçonaves da órbita baixa da Terra até o espaço interestelar, independentemente do contato com o solo e da disponibilidade de GPS”, disse Emil Polisensky, Ph.D., astrônomo da Divisão de Sensoriamento Remoto da NRL.

“A confirmação de um novo MSP identificado por Amaris destaca o potencial emocionante de descoberta com os dados VLITE do NRL e o papel fundamental que os estudantes estagiários desempenham na pesquisa de ponta.” Aspirações futuras e apoio institucional: McCarver recebeu o prêmio de pesquisa Robert S.Hyer da Seção Texas da American Physical Society (APS).

O prêmio de “Excelência em Pesquisa” foi entregue a ela durante a reunião de outubro da Texas APS por sua pesquisa de verão sobre pulsares de milissegundos, realizada como parte do Programa de Estágio Empresarial de Pesquisa Naval (NREIP).

McCarver foi um dos 16 estagiários do verão de 2023 na filial de rádio, infravermelho e sensores ópticos do NRL DC que participou de estágios por meio do Programa de Aprendizagem de Engenharia Científica e NREIP, Programa de Estágio de Computação de Alto Desempenho de Faculdades e Universidades Historicamente Negras / Instituições Minoritárias, e o Programa de Estágio para aspirantes da Academia Naval dos EUA.

Ela se formará em Física e Astronomia e planeja fazer pós-graduação em astronomia.

Agenda de Pesquisa do NRL: A Divisão de Sensoriamento Remoto do NRL conduz um programa de pesquisa básica, ciência e aplicações destinadas ao desenvolvimento de novos conceitos para sensores e sistemas de imagem para objetos e alvos na Terra, no ambiente próximo da Terra e em profundidade espaço.

A investigação, tanto teórica como experimental, trata da descoberta e compreensão dos princípios e mecanismos físicos básicos que dão origem à emissão alvo e de fundo, e à absorção e emissão pelo meio interveniente.

A pesquisa inclui experimentos teóricos, de laboratório e de campo que levam a sistemas terrestres, aéreos ou espaciais para uso em áreas como sensoriamento remoto, astrometria, astrofísica, vigilância, guerra anti-submarina não acústica e sistemas de apoio meteorológico aprimorados para a Marinha operacional.


Publicado em 28/07/2024 12h10

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