ČO JE TO PULSAR?

Send

Sú to takzvané „majáky“ vesmíru - rotujúce neutrónové hviezdy, ktoré vyžarujú sústredený lúč elektromagnetického žiarenia, ktoré je viditeľné iba vtedy, ak stojíte v jeho ceste. Známe ako pulzary, tieto hviezdne relikvie dostanú svoj názov kvôli spôsobu, akým sa zdá, že ich emisie „pulzujú“ von do vesmíru.

Tieto starobylé hviezdne objekty sú nielen fascinujúce a úžasné na pohľad, ale sú užitočné aj pre astronómov. Je to spôsobené skutočnosťou, že majú pravidelné rotačné periódy, čo vytvára veľmi presný interný impulz v rozmedzí od milisekúnd do sekúnd.

Popis:

Pulsary sú typy neutrónových hviezd; mŕtve pozostatky mohutných hviezd. Čo odlišuje pulzary od bežných neutrónových hviezd, je to, že sú vysoko magnetizované a otáčajú sa obrovskými rýchlosťami. Astronómovia ich detekujú rádiovými impulzmi, ktoré vysielajú v pravidelných intervaloch.

Tvorenie:

Tvorba pulzaru je veľmi podobná tvorbe neutrónovej hviezdy. Keď zomrie mohutná hviezda so 4 až 8-násobkom hmotnosti nášho Slnka, vybuchne ako supernova. Vonkajšie vrstvy sa odstreľujú do vesmíru a vnútorné jadro sa s gravitáciou sťahuje. Gravitačný tlak je taký silný, že prekonáva väzby, ktoré udržujú atómy od seba.

Elektróny a protóny sú spolu stlačené gravitáciou, aby vytvorili neutróny. Gravitácia na povrchu neutrónovej hviezdy je asi 2 x 10¹¹ gravitačná sila na Zemi. Takže najmasívnejšie hviezdy vybuchujú ako supernovy a môžu explodovať alebo sa zrútiť do čiernych dier. Ak sú menej masívne, ako naše Slnko, odpálili svoje vonkajšie vrstvy a potom sa pomaly ochladili ako bieli trpaslíci.

Ale pre hviezdy medzi 1,4 a 3,2-násobkom hmotnosti Slnka sa môžu stále stať supernovy, ale jednoducho nemajú dostatok hmoty na vytvorenie čiernej diery. Tieto objekty strednej hmotnosti končia svoj život ako neutrónové hviezdy a niektoré z nich sa môžu stať pulzármi alebo magnetármi. Keď sa tieto hviezdy zrútia, udržiavajú svoju uhlovú hybnosť.

Ale s oveľa menšou veľkosťou sa ich rýchlosť otáčania dramaticky zvyšuje a točí sa mnohokrát za sekundu. Tento relatívne malý, superhustý objekt vyžaruje silný prúd žiarenia pozdĺž svojich línií magnetického poľa, hoci tento lúč žiarenia sa nemusí nutne vyrovnať s osou rotácie. Pulzary sú jednoducho rotujúce neutrónové hviezdy.

A tak odtiaľto na Zemi, keď astronómovia viackrát za sekundu detekujú intenzívny lúč rádiových emisií, pretože sa točí okolo lúča majáka - je to pulzar.

História:

Prvý pulzár objavili v roku 1967 Jocelyn Bell Burnell a Antony Hewis a prekvapil vedeckú komunitu pravidelnými rádiovými emisiami, ktoré vysiela. Zistili záhadné rádiové emisie prichádzajúce z pevného bodu na oblohe, ktoré vrcholili každých 1,33 sekundy. Tieto emisie boli také pravidelné, že si niektorí astronómovia mysleli, že by to mohol byť dôkaz komunikácie inteligentnej civilizácie.

Hoci si Burnell a Hewis boli istí, že majú prirodzený pôvod, pomenovali ich LGM-1, čo znamená „malí zelení muži“, a následné objavy pomohli astronómom objaviť skutočnú povahu týchto podivných predmetov.

Astronómovia sa domnievali, že ide o rýchlo sa otáčajúce neutrónové hviezdy, čo ďalej podporil objav pulzaru s veľmi krátkou periódou (33 milisekúnd) v Krabovej hmlovine. Doposiaľ bolo nájdených celkom 1600 a najrýchlejšie objavené impulzy vysielajú 716 impulzov za sekundu.

Neskôr boli pulzary nájdené v binárnych systémoch, čo pomohlo potvrdiť Einsteinovu teóriu všeobecnej relativity. A v roku 1982 bol nájdený pulzár s periódou rotácie iba 1,6 mikrosekundy. V skutočnosti sa zistilo, že prvé objavené extrasolárne planéty obiehali okolo pulzaru - samozrejme, nebolo by to veľmi obývateľné miesto.

Zaujímavosti:

Keď sa pulzar prvýkrát vytvorí, má najvyššiu energiu a najrýchlejšiu rýchlosť otáčania. Keď uvoľňuje elektromagnetickú energiu cez svoje lúče, postupne sa spomaľuje. V priebehu 10 až 100 miliónov rokov sa spomaľuje do tej miery, že sa jeho lúče vypnú a pulzar stíchne.

Keď sú aktívni, otáčajú sa s takou podivnou pravidelnosťou, že ich astronómovia používajú ako časovače. V skutočnosti sa hovorí, že určité typy pulzarov si konkurujú atómovými hodinami v ich presnosti pri dodržaní času.

Pulsary nám tiež pomáhajú pri hľadaní gravitačných vĺn, zisťovaní medzihviezdneho média a dokonca aj nájdení mimozemských planét na orbite. V skutočnosti boli prvé extrasolárne planéty objavené okolo pulzaru v roku 1992, keď astronómovia Aleksander Wolszczan a Dale Frail ohlásili objav mnohonásobného planétového systému okolo PSR B1257 + 12 - milisekundového pulzaru, o ktorom je známe, že má dve extrasolárne planéty.

Bolo dokonca navrhnuté, aby ich kozmická loď mohla používať ako majáky na pomoc pri navigácii okolo slnečnej sústavy. Na vesmírnej lodi NASA Voyager sú mapy, ktoré ukazujú smer Slnka na 14 pulzarov v našom regióne. Ak by cudzinci chceli nájsť našu domovskú planétu, nemohli požiadať o presnejšiu mapu.

Napísali sme veľa článkov o hviezdach tu v časopise Space Magazine. Tu je článok o novoobjavenom pulzare gama lúčov a tu je článok o tom, ako sa milisekundy pulzary točia tak rýchlo.

Ak chcete získať viac informácií o hviezdach, pozrite si novinky spoločnosti Hubblesite o novinkách o hviezdach a tu je domovská stránka hviezd a galaxií.

Zaznamenali sme niekoľko epizód astronomického obsadenia o hviezdach. Tu sú dve veci, ktoré by vám mohli pomôcť: Epizóda 12: Odkiaľ pochádzajú detské hviezdy a Epizóda 13: Kam odchádzajú hviezdy, keď zomrú?