KAJ JE PULSAR?

Send

So ti, ki jih poznamo kot "svetilniki" vesolja - vrteče se nevtronske zvezde, ki oddajajo usmerjen žarek elektromagnetnega sevanja, ki je vidno le, če mu stojiš na poti. Znane kot pulsarji, te zvezdne relikvije dobijo svoje ime zaradi načina, kako njihove emisije "pulzirajo" v vesolje.

Ne samo da so ti starodavni zvezdni predmeti zelo očarljivi in na pogled super, saj so zelo koristni tudi astronomom. To je posledica dejstva, da imajo redna obdobja rotacije, kar v svojih impulzih ustvarja zelo natančno notranjo - od milisekund do sekund.

Opis:

Pulsarji so vrste nevtronskih zvezd; mrtve relikvije ogromnih zvezd. Pulsarji ločujejo od navadnih nevtronskih zvezd to, da so zelo magnetizirani in se vrtijo z ogromno hitrostjo. Astronomi jih zaznavajo po radijskih impulzih, ki jih oddajajo v rednih intervalih.

Formacija:

Tvorba pulsarja je zelo podobna ustvarjanju nevtronske zvezde. Ko masivna zvezda s 4 do 8-kratno maso našega Sonca umre, eksplodira kot supernova. Zunanje plasti se razstrelijo v vesolje, notranje jedro pa se s težo strdi. Gravitacijski tlak je tako močan, da premaga vezi, ki ločujejo atome.

Elektroni in protoni se gravitacijsko zdrobijo, da tvorijo nevtrone. Gravitacija na površini nevtronske zvezde je približno 2 x 10¹¹ sila gravitacije na Zemljo. Torej, najbolj masivne zvezde eksplodirajo kot supernove in lahko eksplodirajo ali se zrušijo v črne luknje. Če so manj masivni, kot je naše Sonce, odpihnejo svoje zunanje plasti in se nato počasi ohladijo kot beli palčki.

Toda za zvezde med 1,4 in 3,2-kratno maso Sonca lahko še vedno postanejo supernove, le da nimajo dovolj mase, da bi naredile črno luknjo. Ti srednje masivni predmeti končajo svoje življenje kot nevtronske zvezde in nekateri od njih lahko postanejo pulsari ali magnetarji. Ko te zvezde propadejo, ohranijo kotni zagon.

Toda s precej manjšo velikostjo se njihova hitrost vrtenja drastično poveča, vrti se večkrat na sekundo. Ta razmeroma majhen, super gost predmet oddaja močan sevalni zrak vzdolž svojih linij magnetnega polja, čeprav sevalni sevanje ni nujno v skladu z osjo vrtenja. Torej, pulsarji so preprosto vrteče se nevtronske zvezde.

In tako od tu na Zemlji, ko astronomi nekajkrat na sekundo zaznajo intenziven žarek radijskih emisij, ko se vrti okoli svetilnika, je to pulsar.

Zgodovina:

Prvi pulsar sta leta 1967 odkrila Jocelyn Bell Burnell in Antony Hewis, znanstveno skupnost pa je presenetila z rednimi radijskimi emisijami, ki jih je oddajala. Zaznali so skrivnostno radijsko oddajo, ki prihaja iz fiksne točke na nebu, ki je dosegla največ 1,33 sekunde. Te emisije so bile tako redne, da so nekateri astronomi menili, da gre za dokaz komunikacije inteligentne civilizacije.

Čeprav sta bila Burnell in Hewis prepričana, da ima naravni izvor, sta jo poimenovala LGM-1, kar pomeni "mali zeleni moški", kasnejša odkritja pa so astronomom pomagala odkriti pravo naravo teh čudnih predmetov.

Astronomi so teoretizirali, da se hitro vrtijo nevtronske zvezde, in to je dodatno podprlo odkritje pulzarja z zelo kratkim obdobjem (33-milisekundami) v meglici Crab. Do zdaj jih je bilo najdenih 1600, najhitreje odkriti pa oddajo 716 impulzov na sekundo.

Pozneje so v binarnih sistemih našli pulzare, ki so pomagali potrditi Einsteinovo teorijo splošne relativnosti. In leta 1982 so našli pulsar z vrtenjem samo 1,6 mikrosekunde. V bistvu so bili prvi odkriti odvečni sončni planeti v orbiti pulsarja - seveda to ne bi bilo zelo bivališče.

Zanimiva dejstva:

Ko se pulsar prvič oblikuje, ima največ energije in najhitrejšo hitrost vrtenja. Ko skozi svoje žarke sprošča elektromagnetno moč, se postopoma upočasni. V 10 do 100 milijonih let se upočasni, da se njegovi žarki izklopijo in pulsar postane tih.

Ko so aktivni, se vrtijo s tako nenavadno pravilnostjo, da jih astronomi uporabljajo kot merilnike časa. V resnici pravijo, da določene vrste pulsarjev tekmujejo atomske ure v svoji natančnosti.

Pulsarji nam pomagajo tudi pri iskanju gravitacijskih valov, sondiranju medzvezdnega medija in celo v orbiti najdemo ekstrasolarne planete. V bistvu so bili prvi ekstrasolarni planeti odkriti okoli pulsarja leta 1992, ko sta astronoma Aleksander Wolszczan in Dale Frail objavila odkritje večplastnega planetarnega sistema okoli PSR B1257 + 12 - milisekundni pulsar, za katerega je zdaj znano, da imata dva ekstrasolarna planeta.

Predlagali so celo, da bi jih vesoljska plovila lahko uporabljala kot svetilnike za lažjo navigacijo po Osončju. Na Nasinem vesoljskem plovilu Voyager so zemljevidi, ki kažejo smer Sonca na 14 pulsarjev v naši regiji. Če bi vesoljci želeli najti naš domači planet, ne bi mogli zahtevati natančnejšega zemljevida.

Tu smo napisali veliko člankov o zvezdah v reviji Space. Tukaj je članek o novoodkritem pulsarju gama žarkov in tu je članek o tem, kako se milisekundni pulzari tako hitro vrtijo.

Če želite več informacij o zvezdah, si oglejte Hubblesiteove novice o zvezdah in tukaj je domača stran zvezd in galaksij.

Posneli smo več epizod Astronomy Cast o zvezdah. Tu sta lahko koristni dve epizodi: Epizoda 12: Od kod prihajajo otroške zvezde in Epizoda 13: Kam gredo zvezde, ko umrejo?