Utilizzando il radiotelescopio Parkes in Australia, Gli astronomi cinesi hanno condotto uno studio multifrequenza della pulsar PSR J0614+2229 (nota anche come B0611+22). La nuova ricerca, presentato in un articolo pubblicato il 9 dicembre su arXiv.org, fornisce informazioni sul fenomeno del cambio di modalità che si verifica in questa pulsar.

Le pulsar sono altamente magnetizzate, stelle di neutroni rotanti che emettono un raggio di radiazione elettromagnetica. Alcuni di essi mostrano una variabilità nell'emissione che va da raffiche estremamente brevi come impulsi giganti a cambiamenti a lungo termine nei loro profili di emissione. In alcuni casi, è stato osservato un cambio di modalità in cui il profilo di emissione commuta tra due o più modalità di emissione quasi stabili.

Scoperto nel 1972, PSR J0614+2229 è un giovane (circa 90, 000 anni) pulsar con un periodo di circa 0,33 secondi. Le osservazioni di questa pulsar hanno rivelato che mostra una variabilità del profilo di emissione causata dal cambio di modalità. In particolare, si è riscontrato che la pulsar commuta tra due modalità di emissione:una modalità che si verifica prima nella fase di impulso (modalità A) e l'altra modalità che appare più tardi nella fase (modalità B), con uno sfasamento generalmente stabile tra i loro picchi di profilo.

Un team di astronomi guidato da Yanrong Zhang dell'Università di Guangzhou, Cina, ha studiato le modalità di emissione di PSR J0614+2229 e la commutazione tra di esse. Per questo scopo, hanno analizzato le osservazioni d'archivio di questa pulsar con il telescopio Parkes a 686 MHz, 1, 369 MHz e 3, 100MHz. Lo studio è stato integrato da dati provenienti da altri osservatori terrestri come il Low-Frequency Array (LOFAR), L'Osservatorio di Arecibo e il Green Bank Telescope (GBT).

"In questo documento, la dipendenza dalla frequenza delle proprietà di emissione, cioè., l'intensità, larghezza dell'impulso e offset di fase, sono studiati in dettaglio per i due modi utilizzando dati multifrequenza sia osservati con il radiotelescopio di Parkes che raccolti dalla letteratura, " scrivono gli astronomi sul giornale.

La ricerca ha rivelato che la modalità A ha uno spettro più piatto rispetto alla modalità B, con una differenza negli indici spettrali di circa 0,5. La modalità A è risultata più debole della modalità B alle basse frequenze, ma a causa della differenza spettrale, si è scoperto che supera la modalità B alla frequenza di circa 500 MHz.

Secondo lo studio, l'intera larghezza della metà del massimo (FWHM) della modalità A aumenta con la frequenza, mentre quello del modo B decresce con la frequenza. Perciò, la dipendenza dalla frequenza di FWHM dei due modi sono opposti tra loro. Gli astronomi hanno offerto una spiegazione di questo comportamento. "La nostra simulazione suggerisce che due tipi opposti di variazione spettrale attraverso il raggio lungo la linea di vista possono spiegare la differenza nella dipendenza dalla frequenza della larghezza dell'impulso, vale a dire, lo spettro diventa più ripido dal bordo al centro per la modalità A, mentre è l'opposto del modo B, " hanno osservato i ricercatori.

Inoltre, lo studio ha rilevato che quando si tratta della modalità B, l'ampiezza del picco e la densità di flusso del profilo sub-integrato sono anticorrelate con la fase del picco dell'impulso. Ciò suggerisce che l'emissione nelle fasi precedenti è relativamente più forte. Però, tale anti-correlazione non è stata osservata nella modalità A.

Gli astronomi hanno aggiunto che sono necessarie osservazioni simultanee di PSR J0614+2229 a larghe bande radio per ottenere maggiori informazioni sul fenomeno del cambio di modalità di questa pulsar.

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