CO TO JEST PULSAR?

Send

Są to tak zwane „latarnie morskie” wszechświata - wirujące gwiazdy neutronowe, które emitują skupioną wiązkę promieniowania elektromagnetycznego, która jest widoczna tylko wtedy, gdy stoisz na jej drodze. Znane jako pulsary, te relikwie gwiezdne mają swoją nazwę ze względu na sposób, w jaki ich emisje wydają się „pulsować” w kosmos.

Te starożytne obiekty gwiezdne są nie tylko fascynujące i niesamowite, ale również bardzo przydatne dla astronomów. Wynika to z faktu, że mają one regularne okresy obrotowe, które wytwarzają bardzo precyzyjne impulsy wewnętrzne - od milisekund do sekund.

Opis:

Pulsary to rodzaje gwiazd neutronowych; martwe relikty masywnych gwiazd. To, co odróżnia pulsary od zwykłych gwiazd neutronowych, to to, że są silnie namagnesowane i obracają się z ogromną prędkością. Astronomowie wykrywają je za pomocą impulsów radiowych, które emitują w regularnych odstępach czasu.

Tworzenie:

Formowanie się pulsara jest bardzo podobne do tworzenia gwiazdy neutronowej. Kiedy umiera masywna gwiazda o masie 4 do 8 razy większej niż Słońce, detonuje jako supernowa. Zewnętrzne warstwy są wystrzeliwane w przestrzeń kosmiczną, a wewnętrzny rdzeń kurczy się wraz z grawitacją. Ciśnienie grawitacyjne jest tak silne, że pokonuje wiązania oddzielające atomy.

Elektrony i protony są kruszone przez grawitację, tworząc neutrony. Grawitacja na powierzchni gwiazdy neutronowej wynosi około 2 x 10¹¹ siła grawitacji na Ziemi. Zatem najbardziej masywne gwiazdy detonują jako supernowe i mogą wybuchać lub zapadać się w czarne dziury. Jeśli są mniej masywne, jak nasze Słońce, wysadzają swoje zewnętrzne warstwy, a następnie powoli stygną jak białe karły.

Ale dla gwiazd o masie od 1,4 do 3,2 masy Słońca mogą one nadal stać się supernowymi, ale po prostu nie mają wystarczającej masy, aby zrobić czarną dziurę. Te obiekty o średniej masie kończą swoje życie jako gwiazdy neutronowe, a niektóre z nich mogą stać się pulsarami lub magnetarami. Kiedy gwiazdy te zapadają się, zachowują pęd kątowy.

Ale przy znacznie mniejszym rozmiarze ich prędkość obrotowa gwałtownie wzrasta, obracając się wiele razy na sekundę. Ten stosunkowo niewielki, bardzo gęsty obiekt emituje potężny podmuch promieniowania wzdłuż linii pola magnetycznego, chociaż ta wiązka promieniowania niekoniecznie pokrywa się z osią obrotu. Tak więc pulsary to po prostu wirujące gwiazdy neutronowe.

I stąd stąd na Ziemi, kiedy astronomowie wykrywają intensywną wiązkę emisji radiowych kilka razy na sekundę, gdy obraca się ona jak wiązka latarni morskiej - jest to pulsar.

Historia:

Pierwszy pulsar został odkryty w 1967 roku przez Jocelyn Bell Burnell i Antony Hewis i zaskoczył społeczność naukową regularnymi emisjami radiowymi, które transmitował. Wykryli tajemniczą emisję radiową dochodzącą z ustalonego punktu na niebie, który osiąga maksimum co 1,33 sekundy. Emisje te były tak regularne, że niektórzy astronomowie sądzili, że może to być dowód komunikacji z inteligentnej cywilizacji.

Chociaż Burnell i Hewis byli pewni, że ma naturalne pochodzenie, nazwali go LGM-1, co oznacza „małych zielonych ludzi”, a kolejne odkrycia pomogły astronomom odkryć prawdziwą naturę tych dziwnych obiektów.

Astronomowie wysnuli teorię, że są to szybko wirujące gwiazdy neutronowe, co zostało dodatkowo poparte odkryciem pulsara o bardzo krótkim okresie czasu (33 milisekundy) w mgławicy Kraba. Do tej pory znaleziono w sumie 1600, a najszybszy wykryty emituje 716 impulsów na sekundę.

Później pulsary znaleziono w układach podwójnych, co pomogło potwierdzić teorię ogólnej teorii względności Einsteina. W 1982 r. Znaleziono pulsar z okresem rotacji wynoszącym zaledwie 1,6 mikrosekundy. W rzeczywistości odkryto pierwsze planety pozasłoneczne krążące wokół pulsara - oczywiście nie byłoby to miejsce nadające się do zamieszkania.

Interesujące fakty:

Kiedy pulsar po raz pierwszy się formuje, ma największą energię i największą prędkość obrotową. Gdy uwalnia energię elektromagnetyczną przez wiązki, stopniowo zwalnia. W ciągu 10 do 100 milionów lat zwalnia do tego stopnia, że jego wiązki wyłączają się, a pulsar staje się cichy.

Gdy są aktywne, wirują z tak niesamowitą regularnością, że astronomowie używają ich jako timerów. W rzeczywistości mówi się, że niektóre typy pulsarów rywalizują z zegarami atomowymi pod względem ich dokładności w zachowaniu czasu.

Pulsary pomagają nam również wyszukiwać fale grawitacyjne, badać ośrodek międzygwiezdny, a nawet znajdować planety pozasłoneczne na orbicie. W rzeczywistości pierwsze planety pozasłoneczne odkryto wokół pulsara w 1992 r., Kiedy astronomowie Aleksander Wolszczan i Dale Frail ogłosili odkrycie wieloplanetarnego układu planetarnego wokół PSR B1257 + 12 - pulsara milisekundowego, o którym obecnie wiadomo, że ma dwie planety pozasłoneczne.

Zasugerowano nawet, że statki kosmiczne mogłyby wykorzystywać je jako latarnie nawigacyjne do nawigacji po Układzie Słonecznym. Na statku kosmicznym Voyager NASA istnieją mapy wskazujące kierunek Słońca do 14 pulsarów w naszym regionie. Gdyby kosmici chcieli znaleźć naszą planetę macierzystą, nie mogliby poprosić o dokładniejszą mapę.

Napisaliśmy tutaj wiele artykułów o gwiazdach w Space Magazine. Oto artykuł na temat nowo odkrytego pulsara promieniowania gamma, a także artykuł o tym, jak pulsary milisekundowe obracają się tak szybko.

Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat gwiazd, sprawdź Wiadomości z Hubblesite dotyczące gwiazd, a tutaj jest strona główna gwiazd i galaktyk.

Nagraliśmy kilka odcinków Astronomy Cast o gwiazdach. Oto dwa, które mogą Ci się przydać: Odcinek 12: Skąd pochodzą gwiazdy Baby i Odcinek 13: Gdzie idą gwiazdy, gdy umierają?