Gli astronomi canadesi hanno identificato il cambio di modalità e gli impulsi giganti nella pulsar al millisecondo nota come PSR B1957+20. È la prima volta che si osserva un meccanismo di cambio di modalità in una pulsar al millisecondo. La scoperta è dettagliata in un documento pubblicato il 4 luglio sul server di prestampa arXiv.

Le pulsar radio mostrano varie variabilità nell'emissione che vanno da raffiche estremamente brevi come impulsi giganti a cambiamenti a lungo termine nei loro profili di emissione. Alcuni di essi mostrano un cambiamento di modalità uniforme in cui il profilo di emissione cambia tra due o più modalità di emissione quasi stabili. Ad oggi, il cambio di modalità è stato osservato solo nelle pulsar normali.

Però, un recente studio condotto da un team di astronomi guidato da Nikhil Mahajan dell'Università di Toronto in Canada, mostra che il processo di cambio di modalità potrebbe essere presente anche in pulsar millisecondi, poiché hanno osservato che il profilo dell'impulso della pulsar PSR B1957+20 commuta tra due modalità.

Scoperto nel 1988, PSR B1957+20, conosciuta anche come la "Vedova Nera Pulsar", è una pulsar binaria di millisecondi a eclisse di 1,6 ms nella costellazione della Sagitta. Orbita con una compagna nana bruna con un periodo di 9,2 ore con una durata dell'eclissi di circa 20 minuti. Il team di Mahajan ha osservato questa pulsar per oltre nove ore in quattro sessioni giornaliere tra il 13 e il 16 giugno. 2014 all'Osservatorio di Arecibo a Porto Rico, ciò che ha portato alla scoperta di nuove intuizioni sul suo comportamento.

"Qui, mostriamo che la pulsar millisecondo PSR B1957+20 mostra il cambio di modalità, e che le proprietà degli impulsi giganti che abbiamo trovato in precedenza (negli stessi dati; Main et al. 2017) mostrano correlazioni con i modi, "si legge sul giornale.

Secondo lo studio, PSR B1957+20 commuta tra due modalità, con un tempo tipico tra i cambi di modalità di soli 1,7 secondi, o circa 1, 000 periodi di impulsi. Questo è il tempo più breve tra i cambiamenti di modalità nella pulsar osservato finora dagli astronomi, poiché nelle pulsar regolari queste scale temporali vanno da minuti a settimane pari.

Le due modalità osservate nella PSR B1957+20 differiscono sia per l'intensità che per la polarizzazione circolare. Sono stati etichettati come "alto" (più energico) e "basso" (meno energico). I ricercatori hanno scoperto che la pulsar è in modalità alta circa il 60 percento delle volte e in modalità bassa circa il 35 percento delle volte. Il restante 5% del tempo è stato assegnato alla transizione tra le due modalità.

Per di più, le osservazioni condotte all'Osservatorio di Arecibo hanno permesso agli astronomi di rilevare 1, 715 impulsi giganti in PSR B1957+20. Hanno scoperto che la distribuzione degli impulsi giganti con la fase dell'impulso è correlata al cambio di modalità.

"Troviamo anche che le proprietà degli impulsi giganti emessi da PSR B1957+20 sono correlate con la modalità dell'emissione regolare:la loro velocità e la fase di rotazione alla quale vengono emesse dipendono entrambe dalla modalità, " scrivono i ricercatori sul giornale.

Però, gli autori dello studio hanno notato che sono necessarie ulteriori osservazioni di follow-up della PSR B1957+20 a frequenze diverse per far luce sulle cause del cambio di modalità e degli impulsi giganti in questa pulsar.

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