從史詩般的爆炸中向外擴展的發光網絡中,死星正在閃爍著地球的無線電脈衝。
這是螃蟹,並且在其無線電脈衝中是一個奇怪的信號,使天文學家感到困惑多年。被稱為斑馬圖案,在繪製時看起來像是波長的奇怪間距,類似於斑馬的尖刺鋸齒形條紋。
太空中的其他任何東西都沒有像它這樣的排放,並且天文學家已經尋求解釋,因為該模式是在將近二十年前首次觀察到的。
現在,一位理論上的天體物理學家認為他可能已經解決了這個謎。
堪薩斯大學的Mikhail Medvedev說,這是由脈衝星磁層內不同等離子體密度衍射產生的干擾模式。

“如果您有一個屏幕,電磁波通過,則波不會直接傳播,”梅德韋傑夫解釋了。
“在幾何光學元件中,障礙物施放的陰影將無限期地擴展 - 如果您處於陰影中,沒有光;在它之外,您會看到光線。但是,波光學的行為引入了不同的行為 - 波浪繞著障礙物彎曲並彼此彎曲,彼此之間,造成了構建性和破壞性干擾的一系列明亮而昏暗的環境。”
螃蟹脈衝星是一個超新星的忙碌殘餘,距離公元1054年在地球的天空中盛開了約6200光年。這是一顆巨大的恆星的壯觀死亡,以猛烈的打噴嚏彈出其外部物質。恆星中心的核心 - 不再受融合壓力支撐 - 在重力下崩潰以形成。
這些超密集的物體很小,最重的包裝最多是太陽質量的2.3倍,距離只有20公里(12英里)。脈衝星是一種中子恆星,它從其極點爆炸了無線電波的噴射。隨著恆星以令人難以置信的速度旋轉,這些噴氣機就像燈塔橫梁,掃過地球的燈光看起來以至於恆星似乎脈衝。
螃蟹脈衝星的旋轉週期約為33毫秒,這意味著它每秒脈衝約30次。
自1960年代在擴大碎屑膨脹的泡沫中發現以來,天文學家一直在研究該脈衝星,這使其成為第一顆與超新星事件相關的恆星。它仍然有半個多世紀的奧秘:直到2007年才發現神秘的斑馬圖案,而男孩是一個難題。
“幾乎所有的波帶,都非常明亮,”梅德韋傑夫說。 “這是我們所知道的唯一產生斑馬模式的對象,它僅出現在蟹脈衝的單個發射組件中。主脈衝是一個寬帶脈衝,大多數是典型的,與中子星共有的其他寬帶成分。但是,高頻插槽是獨一無二的,範圍為5至30 gigahertz - 頻率與微波爐中的頻率相似。”
由於我們很專心地觀察了Pulsar這麼長時間,因此有大量的觀察數據可用。梅德韋傑夫(Medvedev)獲取了這些數據,並從假設斑馬模式代表衍射條紋的假設工作,開發了基於波光學的模型來計算脈衝星的血漿密度。
該模型準確地複制了觀測值,為脈衝星的奇怪行為提供了巧妙的解釋。當無線電波從脈衝星射出時,發現血漿和磁場之間的相互作用會產生衍射干擾模式,看起來像鋸齒形斑馬條。

“如果我們只有一個中子恆星作為盾牌,典型的衍射模式將產生均勻間隔的邊緣,”梅德韋傑夫說。
“但是,在這裡,中子恆星的磁場會產生構成密集的血漿的充電顆粒,該顆粒與距離恆星的距離不同。隨著無線電波在血漿中傳播時,它通過稀釋區域,但被密集的血漿反映。由於頻率而變化:低頻在較小的頻率上散發出較大的頻率,而較小的陰影則散發出較小的範圍,散發出較小的範圍,散發出較小的範圍。
該模型可以代表一種新工具,用於測量脈衝星和其他極端環境的磁層內的等離子體密度,在這些環境中可以找到衍射模式。儘管天空中沒有像螃蟹脈衝星那樣的東西,但可以應用其他地方和方式。
“螃蟹脈衝星有點獨特 - 按天文學標準相對年輕,只有大約一千年的歷史,而且充滿活力,”梅德韋傑夫說。
“但這並不孤單;我們知道數百個脈衝星,還有十幾個年輕的脈衝星。已知的二元脈衝星,用於測試愛因斯坦的理論也可以通過提出的方法探索。這項研究確實可以擴大我們對Pulsars(尤其是年輕,充滿活力的)的理解和觀察技術。”
該研究已發表在物理評論信。