Uit een persbericht van de National Radio Astronomy Observatory:
In het sterrenbeeld Ophiuchus, boven de schijf van ons Melkwegstelsel, schuilt een stellair lijk dat 30 keer per seconde ronddraait - een exotische ster die bekend staat als een radiopulsar. Dit object was onbekend totdat het vorige week werd ontdekt door drie middelbare scholieren. Deze studenten maken deel uit van het Pulsar Search Collaboratory (PSC) -project, gerund door het National Radio Astronomy Observatory (NRAO) in Green Bank, WV en West Virginia University (WVU).
De pulsar, die misschien een zeldzaam soort neutronenster is, een gerecyclede pulsar, werd op 20 januari onafhankelijk ontdekt door Virginia-studenten Alexander Snider en Casey Thompson, en een dag later door de Kentucky-student Hannah Mabry. 'Elke dag zei ik tegen mezelf:' Ik moet een pulsar vinden. Ik kan maar beter een pulsar vinden voordat deze les eindigt '', zei Mabry.
Toen ze de ontdekking deed, kon ze haar opwinding nauwelijks bevatten. 'Ik begon te schreeuwen en op en neer te springen.'
Thompson was eveneens expressief. "Na drie jaar zoeken had ik niets gevonden", zei hij, "maar toen ik dat deed, stak ik mijn handen in de lucht en zei: 'Ja!'. '
Snider zei: 'Het voelt echt heel netjes om de eerste persoon te zijn die zoiets ooit heeft gezien. Het is een opbeurend gevoel. "
Als onderdeel van de PSC analyseren de studenten echte gegevens van NRAO's Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) om pulsars te vinden. De leraren van de studenten - Debra Edwards van Sherando High School, Leah Lorton van James River High School en Jennifer Carter van Rowan County Senior High School - introduceerden allemaal de PSC in hun lessen en geïnteresseerde studenten vormden teams om het werk voort te zetten.
Zelfs vóór de ontdekking genoot Mabry van de zoektocht. 'Het voelt gewoon alsof je echt iets aan het doen bent', zei ze. 'Het is een goed gevoel.'
Nadat de pulsar-kandidaat aan NRAO was gemeld, nam projectdirecteur Rachel Rosen een kijkje en ging akkoord met de jonge wetenschappers. Een follow-up observatiesessie was gepland op de GBT. Snider en Mabry reisden naar West Virginia om te helpen bij de vervolgwaarnemingen en Thompson kwam online.
“Observeren met de studenten is heel spannend. Het geeft de studenten de kans om op een zeer praktische manier te leren over radiotelescopen en pulsar-waarneming, en het is extra leuk als we een pulsar vinden, ”zei Rosen.
Snider zei daarentegen: 'Ik werd heel erg nerveus. Ik verwachtte toen ik daarheen ging dat ik gewoon zou kijken hoe andere mensen dingen deden, en dan zou ik echt achter de knoppen gaan zitten. Ik wilde absoluut niets verpesten. "
Alles ging goed en de waarnemingen bevestigden dat de studenten een exotische pulsar hadden gevonden. 'Ik heb in de twee uur in de controlekamer meer geleerd dan de hele dag op school,' zei Mabry.
Pulsars zijn draaiende neutronensterren die vuurtorens van radiogolven of licht rondslingeren terwijl ze ronddraaien. Een neutronenster is wat overblijft nadat een massieve ster aan het einde van zijn normale levensduur explodeert. Omdat er geen nucleaire brandstof meer is om energie te produceren om het gewicht van het stellaire overblijfsel te compenseren, wordt het materiaal gecomprimeerd tot extreme dichtheden. De druk perst de meeste protonen en elektronen samen om neutronen te vormen; vandaar de naam neutronenster. Een eetlepel materiaal van een pulsar zou 10 miljoen ton wegen - net zoveel als een supertanker.
Het object dat de studenten ontdekten, bevindt zich in een speciale klasse pulsar die erg snel draait - in dit geval ongeveer 30 keer per seconde, vergelijkbaar met de snelheid van een keukenblender.
'De grote vraag die we eerst moeten beantwoorden, is of dit een jonge pulsar of een gerecyclede pulsar is', zegt Maura McLaughlin, astronoom bij WVU. "Een pulsar die zo snel ronddraait, is erg interessant omdat het een pasgeboren baby kan zijn of het kan een heel oude, gerecyclede pulsar zijn."
Een gerecyclede pulsar is er een die ooit in een binair systeem was. Materiaal van de begeleidende ster wordt op de pulsar afgezet, waardoor deze versnelt of wordt gerecycled. Het blijft echter mysterie of deze pulsar ooit een begeleidende ster heeft gehad.
Als dat zo was, 'zou het kunnen zijn dat deze pulsar een enorme metgezel had die explodeerde in een supernova, waardoor zijn baan werd verstoord', zei McLaughlin. Astronomen en studenten zullen de komende maanden samenwerken om antwoorden op deze vragen te vinden.
De PSC is een gezamenlijk project van het National Radio Astronomy Observatory en de West Virginia University, gefinancierd door een subsidie van de National Science Foundation. Het PSC, onder leiding van NRAO-onderwijsfunctionaris Sue Ann Heatherly en projectdirecteur Rachel Rosen, omvat trainingen voor docenten en studentleiders en biedt pakketten met gegevens van de GBT aan studententeams. Het project betrekt docenten en studenten bij het helpen van astronomen bij het analyseren van gegevens van de GBT, een gigantische telescoop van 17 miljoen pond.
Ongeveer 300 uur observatiegegevens waren gereserveerd voor analyse door studententeams. Thompson, Snider en Mabry werken samen met ongeveer 170 andere studenten in het hele land. De verantwoordelijkheid voor het werk en voor de ontdekkingen ligt bij hen. Ze zijn opgeleid door astronomen en door hun leraren om onderscheid te maken tussen pulsars en ruis. Het collectieve oordeel van de studenten scheidt de pulsars van het geluid.
Alle drie de studenten hadden duizenden dataplots geanalyseerd voordat ze deze tegenkwamen. Casey Thompson, die al drie jaar bij de PSC werkt, heeft meer dan 30.000 plots geanalyseerd.
"Soms stop ik gewoon en denk ik na over het feit dat ik naar gegevens vanuit de ruimte kijk", zei Thompson. "Het is heel speciaal voor mij."
Naast deze ontdekking zijn door studenten nog twee andere astronomische objecten ontdekt. In 2009 ontdekte Shay Bloxton uit Summersville, WV, een pulsar die eens in de vier seconden ronddraait, en Lucas Bolyard uit Clarksburg, WV, ontdekte een snel roterende radio-transiënt, die volgens astronomen een pulsar is die radiogolven uitzendt in bursts.
Degenen die bij de PSC betrokken zijn, hopen dat deelname aan astronomie studenten een waardering voor de wetenschap zal geven. Misschien levert het project zelfs een aantal van de volgende generatie astronomen op. Snider is zeker geïnspireerd.
"De PSC heeft mijn loopbaan veranderd", bekende Thompson. "Ik ga astrofysica studeren."
Snider is blij met het idee om bij te dragen aan wetenschappelijke kennis. 'Ik hoop dat astronomen bij Green Bank en over de hele wereld iets kunnen leren van de ontdekking', zei hij.
Mabry is gewoon onder de indruk. 'We hebben echt iets kunnen ervaren', zei ze.
Het PSC loopt door tot en met 2011. Docenten die geïnteresseerd zijn in deelname aan het programma kunnen meer informatie vinden via deze link.
