Obecne rozumienie pulsara. Kliknij, aby powiększyć
Astronomowie odkryli bardzo niezwykły pulsar, który wydaje się od czasu do czasu wyłączać. Ten pulsar spowalnia tempo obrotu, ale to spowolnienie wzrasta, gdy jest aktywne. Ten mechanizm hamowania jest związany z silnymi emisjami radiowymi. Podczas fazy aktywnej wiatr cząstek jest odpychany, co kradnie część jego energii obrotowej.
Astronomowie używający 76-metrowego radioteleskopu Lovell w Obserwatorium Jodrell Bank University of Manchester odkryli bardzo dziwny pulsar, który pomaga wyjaśnić, w jaki sposób pulsary działają jako „zegary kosmiczne” i potwierdza teorie wysunięte 37 lat temu, aby wyjaśnić sposób, w jaki emitują pulsary ich regularne wiązki fal radiowych - uważane za jeden z najtrudniejszych problemów w astrofizyce. Ich badania, teraz opublikowane w Science Express, ujawniają pulsar, który jest „włączony” tylko przez część czasu. Dziwny pulsar wiruje wokół własnej osi i zwalnia o 50% szybciej, gdy jest „włączony” w porównaniu do, gdy jest „wyłączony”.
Pulsary są gęstymi, silnie namagnesowanymi gwiazdami neutronowymi, które rodzą się podczas gwałtownej eksplozji, która oznacza śmierć masywnych gwiazd. Działają jak kosmiczne latarnie morskie, gdy wysyłają obracającą się wiązkę fal radiowych w całej galaktyce. Dr Michael Kramer wyjaśnia: „Pulsary są spełnieniem marzeń fizyków. Są one zbudowane z najbardziej ekstremalnej materii, jaką znamy we Wszechświecie, a ich bardzo stabilny obrót sprawia, że są one superprecyzyjnymi zegarami kosmicznymi - ale, żenująco, nie wiemy, jak działają te zegary. Odkrycie to ma duży wpływ na rozwiązanie tego problemu. ”
Obecne rozumienie pulsara. Centralna gwiazda neutronowa jest silnie namagnesowana i emituje wiązkę radiową wzdłuż swojej osi magnetycznej, która jest nachylona do osi obrotu. Silne pole magnetyczne ostatecznie prowadzi do ekstrakcji cząstek z powierzchni, wypełniając otaczającą ją tak zwaną magnetosferę plazmą. Wielkość magnetosfery zależy od odległości, w której współobrót plazmy osiąga prędkość światła, tzw. Cylinder świetlny. Plazma wytwarzająca emisję radiową ostatecznie opuszcza lekki cylinder jako pulsarowy wiatr, który zapewnia moment obrotowy na pulsar, przyczyniając się około 50% do obserwowanego spowolnienia obrotu.
Zespół badawczy, kierowany przez dr Kramera, znalazł pulsar, który jest tylko okresowo aktywny. Pojawia się jako normalny pulsar na około tydzień, a następnie „wyłącza się” na około miesiąc, zanim ponownie wyemituje puls. Pulsar, zwany PSR B1931 + 24, jest wyjątkowy w tym zachowaniu i daje astronomom możliwość porównania jego cichych i aktywnych faz. Ponieważ przez większość czasu jest cicho, trudno go wykryć, co sugeruje, że może istnieć wiele innych podobnych obiektów, które jak dotąd uniknęły wykrycia.
Profesor Andrew Lyne zauważa, że „po odkryciu pulsarów teoretycy zaproponowali, aby silne pola elektryczne rozerwały cząsteczki z powierzchni gwiazdy neutronowej do otaczającej namagnesowanej chmury plazmy zwanej magnetosferą - ale przez prawie 40 lat nie było sposób na sprawdzenie, czy nasze podstawowe zrozumienie było prawidłowe. ”
Astronomowie z University of Manchester byli zachwyceni, gdy odkryli, że pulsar zwalnia szybciej, gdy pulsar jest włączony, niż gdy jest wyłączony. Dr Christine Jordan podkreśla znaczenie tego odkrycia: „Możemy wyraźnie zobaczyć, że coś uderza hamulec, gdy pulsar jest włączony”.
Ten mechanizm łamania musi być związany z emisją radiową i tworzącymi ją procesami, a dodatkowe spowolnienie można wytłumaczyć wiatrem cząstek opuszczających magnetosferę pulsara i przenoszących energię obrotową. „Spodziewano się takiego hamowania wiatru pulsarowego, ale teraz mamy na to dowody obserwacyjne” - dodaje dr Duncan Lorimer.
Stopień hamowania może być związany z liczbą ładunków opuszczających magnetosferę pulsarową. Dr Kramer wyjaśnia ich zdziwienie, gdy okazało się, że uzyskana liczba mieściła się w granicach 2% prognoz teoretycznych. „Byliśmy naprawdę zszokowani, gdy zobaczyliśmy te liczby na naszych ekranach. Biorąc pod uwagę złożoność pulsara, nigdy tak naprawdę nie spodziewaliśmy się, że teoria magnetosfery zadziała tak dobrze ”.
Profesor Lyne podsumował wynik: „To niesamowite, że po prawie 40 latach odkryliśmy nie tylko nowe, niezwykłe zjawisko pulsarów, ale także bardzo nieoczekiwany sposób potwierdzenia kilku podstawowych teorii na temat natury pulsarów”.
Oryginalne źródło: PPARC News Release
