Университет Канзаса раскрыл тайну узора «зебра» в Крабовидной туманности
Астрофизики из Университета Канзаса раскрыли загадку узора «зебра» в радиоимпульсах Крабовидной туманности. Уникальный феномен, связанный с пульсаром, был объяснен через моделирование взаимодействия электромагнитных волн с плотной плазмой звезды.
Астрофизики-теоретики из Университета Канзаса раскрыли загадку формирования уникального узора «зебра», наблюдаемого в высокочастотных радиоимпульсах из Крабовидной туманности. Это открытие представлено в журнале Physical Review Letters.
В центре Крабовидной туманности находится нейтронная звезда — известный пульсар, который генерирует импульсное электромагнитное излучение. Данный пульсар выделяется в своем роде благодаря зеброобразному узору в спектре радиоволн, который не встречается у других подобных объектов. Эти полосы характеризуются стабильностью и высокой поляризацией.
Для выяснения природы зеброобразного узора исследователь смоделировал дифракцию волн вокруг круговой отражающей области с переменным показателем преломления. Применяя методы волновой оптики, он изучал воздействие плотной плазмы, окружающей нейтронную звезду. Созданная модель позволила исследовать взаимодействие электромагнитных импульсов с заряженными частицами в магнитосфере звезды.
На основе разработанных моделей удалось объяснить причины различий в узоре полос, зависящих от частоты радиоволн. Высокочастотные волны отражаются от плотной плазмы на различных расстояниях от звезды, что ведет к разной интерференции. Вследствие этого низкие частоты формируют широкие тени, в то время как высокие создают узкие, что, в свою очередь, формирует необычный зеброобразный узор.
Применение этого метода анализа открыло возможность измерять плотность плазмы в магнитосфере нейтронной звезды. Изучая наблюдаемые полосы, можно определить параметры плотности и распределение плазмы, позволяя, таким образом, по сути, создавать изображение или проводить томографическое исследование магнитосферы.