¿Qué tan brillante es la modulación de 30 Hz del Crab Pulsar en luz visible? ¿De qué color es?

Esta respuesta a ¿Ha sido necesaria una gran vista para los astrónomos? menciona el relato de la astrónomo Jocelyn Bell Burnell de una probable primera observación visual de un púlsar. Esto se puede encontrar, por ejemplo, en Nature's Air Force tuvo una alerta temprana de púlsares

El trabajo precedió por varios meses a las observaciones realizadas por Bell Burnell, entonces en la Universidad de Cambridge, Reino Unido, lo que condujo al primer artículo sobre el tema. Posteriormente, se otorgó un premio Nobel por el descubrimiento a su supervisor, Antony Hewish, pero, de manera controvertida, no a ella. Sin embargo, Schisler no fue el único en "pre-descubrir" un púlsar, según Bell Burnell. “En realidad, hay muchas historias”, dice ella. En la década de 1950, una mujer que visitaba el observatorio de la Universidad de Chicago, Illinois, señaló que había una fuente de luz visible que pulsaba regularmente en la Nebulosa del Cangrejo. Elliot Moore, astrónomo de la universidad, desestimó la afirmación de la mujer y le dijo que todas las estrellas parecen parpadear.Otro radioastrónomo que conoce, después de un trago o dos, confesará haber descartado las observaciones de una fuente pulsante como resultado de un equipo defectuoso. “Está un poco avergonzado ahora”, dice Bell Burnell.

Esto también se resume en Crab Pulsar de Wikipedia :

Jocelyn Bell Burnell, quien co-descubrió el primer púlsar PSR B1919+21 en 1967, relata que a fines de la década de 1950 una mujer vio la fuente de la Nebulosa del Cangrejo en el telescopio de la Universidad de Chicago, luego abierta al público, y notó que parecía estar parpadeando El astrónomo con el que habló, Elliot Moore, descartó el efecto como centelleo, a pesar de la afirmación de la mujer de que, como piloto calificada, entendía el centelleo y que esto era otra cosa. Bell Burnell señala que la frecuencia de 30 Hz del púlsar óptico de la Nebulosa del Cangrejo es difícil de ver para muchas personas.

Según Wikipedia, el Crab Pulsar tiene una magnitud aparente (V) de alrededor de 16,5, pero no sé cuánto de esa intensidad se modula a 30 Hz o si la modulación se concentra en alguna parte específica del espectro visible. Supongo que la luz visible directa de una estrella de neutrones sería bastante pequeña excepto por los pulsos, pero no sé si a eso se refiere el 16,5 m.

Me imagino un pequeño fotodiodo de bajo ruido que intercepta la luz de la región que contiene la ubicación del púlsar, posiblemente con un filtro de color, con la señal amplificada y la CC eliminada y luego digitalizada con un ADC y un Raspoerry Pi. (Supongamos que leí sobre cómo hacer esto mejor) y luego integré durante unos minutos u horas y busqué algo de potencia cerca de 30 Hz con una Raspberry Pi.

Pero antes de pensar más, necesitaría saber qué tan profunda es la modulación de la luz visible y si es más fuerte en algunas longitudes de onda o plana en todo el espectro.

Pregunta: ¿Qué tan brillante es la modulación de 30 Hz del Crab Pulsar en luz visible? ¿De qué color es?

Respuestas (1)

Las pulsaciones ópticas del púlsar del Cangrejo se han estudiado de cerca desde 1969. Las observaciones en realidad no son tan difíciles (yo mismo hice algunas con un fotómetro fotoeléctrico cuando era estudiante) y se han logrado con una variedad de tecnologías.

Un artículo de Fordham et al. (2002) rebana y trocea la forma del pulso del púlsar del Cangrejo en intervalos finos de tiempo y espectrales en el régimen óptico. A continuación se muestra una curva de luz plegada en fase para el rango completo de azul a rojo. La forma del pulso es en realidad extremadamente estable y se ve así en muchos otros documentos. El pulso ha sido "sustraído de fondo" usando la señal en la fase "apagada" del pulso. El componente no pulsado representa menos del 1% del brillo integrado en la óptica, por lo que esencialmente "apagado" significa apagado.

Pulso óptico del púlsar Cangrejo

El mismo documento analiza el espectro de energía integrado y la forma del pulso dependiente de la longitud de onda del púlsar. El espectro integrado es casi plano (después de la corrección de la extinción interestelar), como si el espectro F ( v ) ∝ v α , entonces α ∼ 0 ; este resultado es válido para todo el pulso, o si solo se considera cualquiera de los dos picos (hay un pequeño < 1 % de variación en la relación de los dos pulsos a lo largo del rango óptico).

Posdata: noté que la página de Wikipedia sobre el púlsar del Cangrejo tiene una animación ralentizada del pulso como se ve a 800 nm (muy cerca de la óptica). Los dos pulsos y su diferencia de brillo son bastante obvios, al igual que la fase de "apagado". No se vería muy diferente en longitudes de onda visibles más cortas.

¡Gracias por la rápida respuesta! En un telescopio realmente pequeño como uno de 2,4 pulgadas, he estimado crudamente que la magnitud de +16,5 es solo alrededor de un fotón por segundo más/menos un factor de diez, por lo que para un aficionado creo que funciona toda la noche con un tubo fotomultiplicador y algunos elaborar electrónica de sincronización de pulsos, u obtener un telescopio de tamaño bastante decente y tener una fotocorriente potencialmente útil.
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