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[电子邮件受保护]项目在档案数据中发现24个新的脉冲条件

2021-05-28 19:50:17来源:

[电子邮件受保护]通过脉冲无线电排放搜索未知的中子恒星。这张图片显示了艺术家对中子星的印象,被其强磁场(蓝色)包围。它发出磁极上方的窄光波(洋红色)。当星形旋转在地球上扫过这些光束时,可以检测中子星作为无线电脉冲。

使用200,000个私人电脑的组合计算功率,[电子邮件受保护]项目在档案数据中发现了24个新的脉冲条件。

200,000个私人PC的合并计算能力有助于天文学家占据银河系的库存。[电子邮件受保护]项目将来自世界各地的志愿者的家庭和办公室电脑连接到全球超级计算机。使用这台电脑云,由Max Planck物理研究所的科学家和射频天文学的科学家们通过分析来自CSIRO Parkes Radio望远镜的射频数据的科学家。使用新的搜索方法,全球计算机网络发现了24个Pulsars - 具有极端物理性质的非凡恒星残余物。这些可以用作爱因斯坦的一般相对论理论的测试台,并有助于完成我们的脉冲星人群的图片。

“我们只有通过[电子邮件保护]志愿者提供的巨大的计算能力,我们只能进行搜索,”汉诺威的最大普朗克热心物理学研究所(Albert Einstein Institute / AEI)的研究人员Benjamin Knispel说,以及领先作者该研究现已发表在天体物理学杂志。“通过公众的参与,我们在银河系中发现了24个新的脉冲线,以前已经错过了 - 其中一些特别有趣。”

复杂的宇宙灯塔搜索

Pulsars是来自爆炸的遗留颗星。它们是强烈的磁化和极致密的中子恒星。它们迅速旋转并沿着它们的磁场轴线发出无线电波束 - 类似于灯塔的聚光灯。如果无线电波束指向地面,则可以观察到脉冲条。

需要大型敏感的无线电望远镜来发现来自新脉冲线的弱信号。KNISPEL和他的同事分析了1997年至2001年的Parkes多光束Pulsar调查的数据,CSIRO帕克斯射频望远镜的64米天线在澳大利亚东南部。“搜索新的无线电脉冲条件非常电脑密集型。为了确定Pulsar的先验未知特性,例如,其距离或其旋转周期,我们必须通过宽参数范围非常精细地梳理,“Knispel说。

Pulsar搜索公众参与

每周,来自世界各地的50,000名志愿者“捐赠”闲置的200,000家HOME和Office PC上的闲置循环到[电子邮件受保护]将它们相结合,以产生每秒860次TERAPOPS的持续计算能力。这个地方[电子邮件受保护]与世界上最快的超级计算机相提并论。档案帕克斯数据的分析在八个月内完成,而同一任务将采取超过17,000年的单一CPU核心。

原始计算能力不是发现二十名新脉冲线的唯一重要因素。新的后处理方法的发展被证明是至关重要的。录制的数据通常包含脉冲焊样的人造干扰信号。天文学家使用新方法,使它们能够通过这些干扰信号的存在来发现先前掩蔽的脉冲星。

Pulsar动物园的不寻常物种

研究人员在Jodrell Bank Ventoryatory和Effelsberg提供了帕克斯附近的无线电望远镜,以进行后续观察,并更详细地表征他们的发现。“有不同种类的脉冲星,就像在动物园里有不同的动物种类一样。有些人比其他人更常见 - 在某些情况下,只有少数标本都是众所周知的,“马克斯普朗克斯射频(MPIFR)的Max Planck Courtitute(MPIFR)的科学家解释说,在发表的第二作者中,科尔夫·伊氏酸味。

二元系统中的脉冲条对天文学家特别感兴趣。这是因为这些对象允许洞察其形成历史,因为它们可以用作爱因斯坦的一般相对论理论的测试台。然而,发现它们比找到隔离脉冲星的已经具有挑战性的任务更加计算得更加苛刻。在数据中追踪其复杂信号会增加远超过两个最大普朗克研究所的计算能力的计算成本。

除了[电子邮件保护]发现的24个脉冲中,六个是二元系统,绕着他们的恒星伴侣讨论公共质量。这些系统仅在非常特异的天体物理条件下形成,科学家现在可以更准确地重建。新发现的脉冲星中的一个具有异常长的轨道周期约为940天 - 已知第四最长。未来,它可以用作爱因斯坦的一般相对论理论的测试平台。

用于发现或调查24个脉冲条件的三个无线电望远镜:澳大利亚研究组织CSIRO(上文)的帕克雷罗望远镜,英国Jodrell银行天文台(左下方)和Effelsberg的100米广播望远镜,其中包括最大普朗克射频天文学研究所的一部分。CSIRO / Jodrell Bank / Anthony Holloway / MPIFR / NORBERT Tacken

从Parkes数据到银河系的脉冲星

发现的一些脉冲星似乎关闭了他们的无线电发射几分钟或几小时。“此前已经观察到这种现象,但尚未完全理解。进一步的调查可以有助于改善我们对电力发射的强大磁场的过程的理解,“伊芙尔说。

找到这些卓越物品的不仅重要,还要发现“正常”脉冲条件。帕克斯多梁脉冲脉测量通常用作我们的银河系脉冲尔人口的数值模拟的参考。只有通过找到隐藏在数据中的所有脉冲条件,天文学家才能在银河系中提高关于整个脉冲星的精确结论。

未来的计算模型

“我们的发现证明了像[电子邮件保护]这样的分布式计算项目可以在现代数据的天文学中发挥重要作用,”[电子邮件保护]和AEI主任主任布鲁斯艾伦说。“我们预计分布式计算对于将来的天文数据分析越来越重要。[电子邮件受保护]也适用于增加计算能力的流动性,“Allen说。最近,志愿者不仅可以为该项目注册他们的PC,还可以帮助找到新的基于Android智能手机和平板电脑的新无线电脉冲线。

“在我们的下一个项目之一,我们希望使用[电子邮件受保护]的计算能力来使用来自Effelsberg附近的我们非常敏感的无线电望远镜的”新鲜“数据来搜索紧凑型二元系统中的脉冲条件,”迈克尔·克拉姆斯(Michael Kramer)总监Michael Kramer说MPIFR。这种系统使得能够测试一般的相对论理论:当大距离彼此互相轨道时,其效果最强。Michael Kramer期待着搜索:“谁知道惊喜等待着我们。”

出版物:B. KNISPEL等,“[电子邮件受保护]在PARKES多束脉冲调查中发现24个脉冲条件,2013,APJ,774,93; DOI:10.1088 / 0004-637X / 774 / 2/93

研究报告的PDF副本:[电子邮件受保护]发现帕克斯多梁脉冲调查的24个脉冲条件

图片:美国宇航局; CSIRO / Jodrell Bank / Anthony Holloway / MPIFR / NORBERT Tacken