Studenten finden seltenes "recyceltes" Pulsar – Space Magazine

Aus einer Pressemitteilung des National Radio Astronomy Observatory:

In der Konstellation von Ophiuchus lauert über der Scheibe unserer Milchstraßengalaxie eine stellare Leiche, die sich 30 Mal pro Sekunde dreht – ein exotischer Stern, der als Funkpulsar bekannt ist. Dieses Objekt war unbekannt, bis es letzte Woche von drei Schülern entdeckt wurde. Diese Studenten sind Teil des Pulsar Search Collaboratory (PSC) -Projekts, das vom National Radio Astronomy Observatory (NRAO) in Green Bank, WV, und der West Virginia University (WVU) durchgeführt wird.

Der Pulsar, bei dem es sich möglicherweise um eine seltene Art von Neutronenstern handelt, der als recycelter Pulsar bezeichnet wird, wurde am 20. Januar von den Virginia-Studenten Alexander Snider und Casey Thompson und einen Tag später von der Kentucky-Studentin Hannah Mabry unabhängig entdeckt. „Jeden Tag sagte ich mir:‚ Ich muss einen Pulsar finden. Ich finde besser einen Pulsar, bevor dieser Unterricht endet “, sagte Mabry.

Als sie tatsächlich die Entdeckung machte, konnte sie ihre Aufregung kaum unterdrücken. "Ich fing an zu schreien und auf und ab zu springen."

Thompson war ähnlich ausdrucksstark. "Nach drei Jahren der Suche hatte ich nichts gefunden", sagte er, "aber als ich das tat, warf ich meine Hände in die Luft und sagte:" Ja! "."

Snider sagte: „Es fühlt sich wirklich gut an, die erste Person zu sein, die so etwas sieht. Es ist ein erhebendes Gefühl. "

Im Rahmen des PSC analysieren die Studenten reale Daten des Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) von NRAO, um Pulsare zu finden. Die Lehrer der Schüler – Debra Edwards von der Sherando High School, Leah Lorton von der James River High School und Jennifer Carter von der Rowan County Senior High School – stellten das PSC in ihren Klassen vor, und interessierte Schüler bildeten Teams, um die Arbeit fortzusetzen.

Noch vor der Entdeckung genoss Mabry einfach die Suche. "Es fühlt sich einfach so an, als würdest du tatsächlich etwas tun", sagte sie. "Es ist ein gutes Gefühl."

Nachdem der Pulsar-Kandidat NRAO gemeldet worden war, warf Projektleiterin Rachel Rosen einen Blick darauf und stimmte den jungen Wissenschaftlern zu. Auf dem GBT war eine Nachbeobachtungssitzung geplant. Snider und Mabry reisten nach West Virginia, um bei den Nachbeobachtungen zu helfen, und Thompson trat online bei.

„Mit den Schülern zu beobachten ist sehr aufregend. Es gibt den Schülern die Möglichkeit, auf sehr praktische Weise etwas über Radioteleskope und Pulsarbeobachtung zu lernen, und es macht besonders viel Spaß, wenn wir einen Pulsar finden “, sagte Rosen.

Snider hingegen sagte: „Ich wurde sehr, sehr nervös. Ich hatte erwartet, als ich dorthin ging, dass ich nur anderen Leuten zuschauen würde, die Dinge tun, und dann setze ich mich tatsächlich an die Kontrollen. Ich wollte definitiv nichts vermasseln. "

Alles lief gut und die Beobachtungen bestätigten, dass die Schüler einen exotischen Pulsar gefunden hatten. "Ich habe in den zwei Stunden im Kontrollraum mehr gelernt, als ich den ganzen Tag in der Schule hätte", sagte Mabry.

Pulsare drehen Neutronensterne, die Leuchtturmstrahlen von Radiowellen oder Licht herumwirbeln, während sie sich drehen. Ein Neutronenstern bleibt übrig, nachdem ein massereicher Stern am Ende seines normalen Lebens explodiert ist. Da kein Kernbrennstoff mehr zur Energieerzeugung übrig ist, um das Gewicht des Sternrests auszugleichen, wird sein Material auf extreme Dichten komprimiert. Der Druck drückt die meisten seiner Protonen und Elektronen zusammen, um Neutronen zu bilden; daher der Name Neutronenstern. Ein Esslöffel Material aus einem Pulsar würde 10 Millionen Tonnen wiegen – so viel wie ein Supertanker.

Das Objekt, das die Schüler entdeckten, gehört zu einer speziellen Klasse von Pulsaren, die sich sehr schnell dreht – in diesem Fall etwa 30 Mal pro Sekunde, vergleichbar mit der Geschwindigkeit eines Küchenmixers.

"Die große Frage, die wir zuerst beantworten müssen, ist, ob es sich um einen jungen oder einen recycelten Pulsar handelt", sagte Maura McLaughlin, Astronomin an der WVU. "Ein so schnell drehender Pulsar ist sehr interessant, da er neu geboren oder ein sehr alter, recycelter Pulsar sein könnte."

Ein recycelter Pulsar war einer, der sich einmal in einem binären System befand. Material vom Begleitstern wird auf dem Pulsar abgelagert, wodurch dieser beschleunigt oder recycelt wird. Es bleibt jedoch ein Rätsel, ob dieser Pulsar jemals einen Begleitstern hatte.

Wenn ja, "könnte es sein, dass dieser Pulsar einen massiven Begleiter hatte, der in einer Supernova explodierte und seine Umlaufbahn störte", sagte McLaughlin. Astronomen und Studenten werden in den kommenden Monaten zusammenarbeiten, um Antworten auf diese Fragen zu finden.

Das PSC ist ein Gemeinschaftsprojekt des National Radio Astronomy Observatory und der West Virginia University, das durch ein Stipendium der National Science Foundation finanziert wird. Das PSC unter der Leitung der NRAO-Bildungsbeauftragten Sue Ann Heatherly und der Projektleiterin Rachel Rosen umfasst Schulungen für Lehrer und Schülerführer und stellt Schülerteams Datenpakete aus dem GBT zur Verfügung. Das Projekt bezieht Lehrer und Schüler ein, um Astronomen dabei zu helfen, Daten vom GBT, einem riesigen 17-Millionen-Pfund-Teleskop, zu analysieren.

Etwa 300 Stunden Beobachtungsdaten waren für die Analyse durch Schülerteams reserviert. Thompson, Snider und Mabry haben mit etwa 170 anderen Studenten im ganzen Land zusammengearbeitet. Die Verantwortung für die Arbeit und für die Entdeckungen liegt bei ihnen. Sie werden von Astronomen und ihren Lehrern trainiert, um zwischen Pulsaren und Rauschen zu unterscheiden. Das kollektive Urteil der Schüler trennt die Pulsare vom Lärm.

Alle drei Schüler hatten Tausende von Datenplots analysiert, bevor sie auf diesen stießen. Casey Thompson, der seit drei Jahren beim PSC ist, hat mehr als 30.000 Parzellen analysiert.

"Manchmal halte ich einfach inne und denke darüber nach, dass ich Daten aus dem Weltraum betrachte", sagte Thompson. "Es ist wirklich etwas Besonderes für mich."

Zusätzlich zu dieser Entdeckung wurden zwei weitere astronomische Objekte von Studenten entdeckt. Im Jahr 2009 entdeckte Shay Bloxton aus Summersville, WV, einen Pulsar, der sich alle vier Sekunden dreht, und Lucas Bolyard aus Clarksburg, WV, entdeckte einen schnell rotierenden Funkübergang, von dem Astronomen glauben, dass er ein Pulsar ist, der Radiowellen in Bursts aussendet.

Die am PSC Beteiligten hoffen, dass die Studenten als Teil der Astronomie eine Wertschätzung für die Wissenschaft erhalten. Vielleicht wird das Projekt sogar einige der nächsten Generation von Astronomen hervorbringen. Snider wurde sicherlich inspiriert.

"Das PSC hat meinen Karriereweg verändert", gestand Thompson. "Ich werde Astrophysik studieren."
Snider freut sich über die Idee, zu wissenschaftlichen Erkenntnissen beizutragen. "Ich hoffe, dass Astronomen an der Green Bank und auf der ganzen Welt etwas aus der Entdeckung lernen können", sagte er.

Mabry ist einfach beeindruckt. "Wir konnten tatsächlich etwas erleben", sagte sie.

Das PSC wird bis 2011 fortgeführt. Lehrer, die an der Teilnahme am Programm interessiert sind, können unter diesem Link mehr erfahren.

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