המתמחה ב-NRL, Amaris McCarver, זיהה דופק של אלפית שנייה ב-Glimpse-CO1, המדגים את היישום של פולסרים כשומרי זמן טבעיים ומסייעים בניווט בחלל, תוך הצגת התפקיד המרכזי של מתמחים סטודנטים במחקר אסטרונומי חלוצי. קרדיט: National Radio Astronomy Observatory/NRL/Texas Tech
מתמחה במעבדת מחקר הצי האמריקאי גילה אלפית שנייה פולסר בצביר Glimpse-CO1 באמצעות מערך Very Large, המדגיש את תפקידם של פולסרים כשומרי זמן שמימיים ואת הפוטנציאל שלהם בניווט בחלל. המחקר, הכולל שיתוף פעולה עם מצפה כוכבים לאומי, מדגיש את התרומות הקריטיות של מתמחים סטודנטים בתגליות מדעיות מתקדמות.
מתמחה בחטיבת החישה מרחוק במעבדת חיל הים האמריקאית (NRL), אמריס מקארבר, יחד עם צוות של אסטרונומים, גילו את הפולסר הראשון של אלפית השניות בצביר הכוכבים Glimpse-CO1 ופרסמו לאחרונה ממצאים ב- ה כתב עת אסטרופיזי.
פולסרים הם מעבדות טבעיות לחקר התנהגות החומר תחת שדות כבידה ומגנטים קיצוניים – תנאים שקשה או בלתי אפשרי לשכפל על כדור הארץ.
הם גם מתפקדים כשומרי זמן טבעיים. תזמון מדויק של הפולסים שנצפו ממערך של פולסרים מציע אמצעי לגילוי גלי כבידה מתפשט דרך הגלקסיה שלנו מהחורים השחורים העל-מסיביים המתמזגים הנובעים מהתנגשויות בגלקסיות. לחלק מהפולסרים יש an דיוק ויציבות דומה לשעונים האטומיים המדויקים ביותר שלנו. פולסרים אלה מחזיקים בפוטנציאל להקים "שמימי ג'י.פי. אסמערכת לניווט לווייני בחלל.
פריצת דרך במחקר Pulsar
הצוות של מקארבר השתמש בתמונות מ-Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) Low-band Ionosphere and Transient Experiment (VLITE) כדי לחפש פולסרים חדשים ב-97 צבירי כוכבים.
"זה היה מרגש כל כך מוקדם בקריירה שלי לראות פרויקט ספקולטיבי מצליח כל כך", אמר מקארבר. הגישה החדשה שלה להשתמש בתמונות VLITE יחד עם תמונות ממספר סקרי רדיו בתדרים שונים זיהו מספר פולסרים מועמדים, כאשר המועמד החזק ביותר מתגורר במערכת המכונה GLIMPSE-C01.
"סוג זה של גילוי מדעי אפשרי רק הודות לשיתוף הפעולה בין NRL לבין מצפה הכוכבים הלאומי לרדיו אסטרונומיה שאיפשר יכולת מתמשכת זו של תדרים כפולים ב-VLA", אמרה טרייסי א. קלארק, Ph.D., אסטרונומית של חטיבת החישה מרחוק NRL . "מחקר זה מדגיש כיצד אנו יכולים להשתמש במדדים של בהירות רדיו בתדרים שונים כדי למצוא פולסרים חדשים ביעילות, וכי סקרי שמיים זמינים בשילוב עם הר נתוני VLITE פירושם שהמדידות הללו בעצם תמיד זמינות. זה פותח את הדלת לעידן חדש של חיפושים אחר פולסרים מפוזרים מאוד ומואצים מאוד".
תמונת VLITE 340 מגה-הרץ של GLIMPSE-C01 מ-27 בפברואר 2021. האלומה הנקייה מוצגת כאליפסה לבנה בפינה השמאלית התחתונה ויש לה ממדים של 5 0 × 4 7 עם זווית מיקום של 52°. הצלב מציין את המיקום המרכזי של GLIMPSE-C01. העיגול הלבן המקווקו מראה את רדיוס הליבה של 36 אינץ'. מיקומו של המועמד לפולסר מוצג בעיגול לבן אחיד. סרגל קנה מידה המציין גודל ליניארי של 0.2 pc (12 5), בהנחה של מרחק ל-GLIMPSE-C01 של 3.3 kpc, מוצג בפינה הימנית התחתונה. קרדיט: National Radio Astronomy Observatory/NRL/Texas Tech
זיהוי פולסר של אלפיות השנייה
נוכחותו של דופק של אלפית שנייה, המכונה GLIMPSE-C01A, אושרה באמצעות עיבוד מחדש של נתוני ארכיון מטלסקופ רוברט סי בירד גרין בנק. פולסרים של אלפיות השנייה, כגון GLIMPSE-C01A, נולדים בפיצוצי סופרנובה והם מסתובבים על ידי צריכת חומר מכוכב מלווה.
"פולסרים של אלפית שנייה, או MSP, מציעים שיטה מבטיחה לניווט אוטונומי של חלליות ממסלול נמוך של כדור הארץ לחלל בין כוכבי, ללא תלות במגע הקרקע וזמינות ה-GPS", אמר אמיל פוליסנסקי, Ph.D., אסטרונום בחטיבת החישה מרחוק NRL. "האישור של MSP חדש שזוהה על ידי Amaris מדגיש את הפוטנציאל המרגש לגילוי עם נתוני VLITE של NRL ואת תפקיד המפתח של מתמחים סטודנטים במחקר חדשני."
שאיפות עתידיות ותמיכה מוסדית
מקארבר קיבל את פרס המחקר של רוברט ס. הייר ממדור טקסס של האגודה האמריקנית לפיזיקה (APS). הפרס עבור 'מצוינות במחקר' הוענק לה במהלך מפגש ה-APS בטקסס באוקטובר עבור מחקר הקיץ שלה על פולסרים של אלפית שנייה, שנערך במסגרת תוכנית ההתמחות במחקר הימי (NREIP).
מקארבר היה אחד מ-16 המתמחים בקיץ 2023 בענף הרדיו, האינפרא אדום, חיישנים אופטיים ב-NRL DC, שהשתתפו בהתמחויות דרך תכנית ההתמחות להנדסה מדעית ו-NREIP, תכנית ההתמחות במכללה היסטורית שחורה ואוניברסיטאות/מיעוטים, וכן תוכנית ההתמחות של האקדמיה הצי האמריקאית. היא תסיים תואר בפיזיקה ואסטרונומיה ומתכננת להמשיך את לימודיה לתואר שני באסטרונומיה.
סדר יום המחקר של NRL
חטיבת החישה מרחוק NRL עורכת תוכנית של מחקר, מדע ויישומים בסיסיים שמטרתם פיתוח תפיסות חדשות לחיישנים ומערכות הדמיה עבור עצמים ומטרות על פני כדור הארץ, בסביבה הקרובה לכדור הארץ ובחלל העמוק. המחקר, התיאורטי והניסיוני כאחד, עוסק בגילוי והבנת העקרונות והמנגנונים הפיזיקליים הבסיסיים המביאים לפליטת מטרה ורקע, ולקליטה ופליטת המדיום המתערב.
המחקר כולל ניסויי תיאוריה, מעבדה ושדה המובילים למערכות קרקעיות, מוטסות או חלליות לשימוש באזורים כגון חישה מרחוק, אסטרומטריה, אסטרופיזיקה, מעקב, לוחמה נגד צוללות לא אקוסטית ומערכות תמיכה מטאורולוגיות משופרות עבור הצי המבצעי.
