Svemir, pulsari i neutronske zvijezde. Neutronske zvijezde Univerzumski pulsari
Pulsar (ružičasti) se može vidjeti u centru galaksije M82.
Istražiti pulsari i neutronske zvijezde Univerzum: opis i karakteristike sa fotografijama i video zapisima, struktura, rotacija, gustina, sastav, masa, temperatura, pretraga.
Pulsari
Pulsari Oni su sferni kompaktni objekti, čije dimenzije ne prelaze granice velikog grada. Iznenađujuće je da sa takvom zapreminom premašuju solarnu masu u smislu mase. Koriste se za proučavanje ekstremnih stanja materije, otkrivanje planeta izvan našeg sistema i mjerenje kosmičkih udaljenosti. Osim toga, pomogli su u pronalaženju gravitacijskih valova koji ukazuju na energetske događaje, poput supermasivnih sudara. Prvi put otkriven 1967.
Šta je pulsar?
Ako tražite pulsar na nebu, čini se da je to obična svjetlucava zvijezda koja prati određeni ritam. U stvari, njihova svjetlost ne treperi i ne pulsira, i ne izgledaju kao zvijezde.
Pulsar proizvodi dva uporna, uska snopa svjetlosti u suprotnim smjerovima. Efekat treperenja se stvara jer se rotiraju (princip beacona). U ovom trenutku, snop udara u Zemlju, a zatim se ponovo okreće. Zašto se ovo dešava? Činjenica je da svjetlosni snop pulsara obično nije poravnat s njegovom osom rotacije.
Ako je treptanje generirano rotacijom, tada brzina impulsa odražava brzinu kojom se pulsar vrti. Ukupno je pronađeno 2.000 pulsara, od kojih se većina okreće jednom u sekundi. Ali postoji otprilike 200 objekata koji uspiju napraviti stotinu okretaja u isto vrijeme. Najbrži se zovu milisekundni, jer je njihov broj okretaja u sekundi jednak 700.
Pulsari se ne mogu smatrati zvijezdama, barem „živim“. Umjesto toga, to su neutronske zvijezde, nastale nakon što masivna zvijezda ostane bez goriva i kolapsira. Kao rezultat toga, stvara se snažna eksplozija - supernova, a preostali gusti materijal se pretvara u neutronsku zvijezdu.
Prečnik pulsara u svemiru doseže 20-24 km, a njihova masa je dvostruko veća od Sunčeve. Da vam dam ideju, komad takvog predmeta veličine kocke šećera težit će milijardu tona. Odnosno, nešto teško kao Everest stane u vašu ruku! Ima još više istine gusti objekat- crna rupa. Najmasivniji doseže 2,04 solarne mase.
Pulsari imaju jako magnetno polje koje je 100 miliona do 1 kvadrilion puta jače od Zemljinog. Da bi neutronska zvijezda počela emitovati svjetlost sličnu pulsaru, ona mora imati ispravan omjer intenziteta magnetsko polje i brzinu rotacije. Dešava se da snop radio talasa ne prođe kroz vidno polje zemaljskog teleskopa i ostane nevidljiv.
Radio pulsari
Astrofizičar Anton Birjukov o fizici neutronskih zvijezda, usporavanju rotacije i otkriću gravitacijskih valova:
Zašto pulsari rotiraju?
Sporost pulsara je jedna rotacija u sekundi. Najbrži ubrzavaju na stotine okretaja u sekundi i nazivaju se milisekundama. Proces rotacije nastaje jer su se rotirale i zvijezde od kojih su nastale. Ali da biste došli do te brzine, potreban vam je dodatni izvor.
Istraživači vjeruju da su milisekundni pulsari nastali krađom energije od susjeda. Možda ćete primijetiti prisustvo strane tvari koja povećava brzinu rotacije. A to nije dobro za povrijeđenog pratioca, kojeg bi pulsar jednog dana mogao potpuno progutati. Takvi sistemi se nazivaju crne udovice (po opasnoj vrsti pauka).
Pulsari su sposobni da emituju svetlost u nekoliko talasnih dužina (od radija do gama zraka). Ali kako to rade? Naučnici još ne mogu pronaći tačan odgovor. Smatra se da je za svaku talasnu dužinu odgovoran poseban mehanizam. Zrake nalik na farove napravljene su od radio talasa. Oni su svijetli i uski i podsjećaju na koherentnu svjetlost, gdje čestice formiraju fokusirani snop.
Što je rotacija brža, to je slabije magnetsko polje. Ali brzina rotacije im je dovoljna da emituju zrake jednako sjajne kao spore.
Tokom rotacije, magnetsko polje stvara električno, koje može dovesti nabijene čestice u mobilno stanje ( struja). Područje iznad površine gdje dominira magnetno polje naziva se magnetosfera. Ovdje se nabijene čestice ubrzavaju do nevjerovatno velikih brzina zbog jakih električno polje. Svaki put kada ubrzaju, emituju svjetlost. Prikazuje se u optičkom i rendgenskom opsegu.
Šta je sa gama zracima? Istraživanja sugeriraju da njihov izvor treba tražiti negdje u blizini pulsara. I ličiće na lepezu.
Potražite pulsare
Radio teleskopi ostaju glavna metoda za traženje pulsara u svemiru. Oni su mali i bledi u odnosu na druge objekte, tako da morate skenirati celo nebo i postepeno ovi objekti ulaze u sočivo. Većina je pronađena pomoću opservatorije Parkes u Australiji. Mnogo novih podataka će biti dostupno od antene kvadratnog kilometra (SKA) počevši od 2018.
Godine 2008. lansiran je teleskop GLAST, koji je pronašao 2050 pulsara koji emituju gama zrake, od kojih su 93 bili milisekundni. Ovaj teleskop je nevjerovatno koristan jer skenira cijelo nebo, dok drugi ističu samo mala područja duž ravnine.
Pronalaženje različitih talasnih dužina može biti izazovno. Činjenica je da su radio talasi nevjerovatno moćni, ali možda jednostavno neće pasti u sočivo teleskopa. Ali gama zračenje se širi po većem dijelu neba, ali je slabije u svjetlini.
Naučnici sada znaju za postojanje 2.300 pulsara, pronađenih putem radio talasa i 160 putem gama zraka. Postoje i pulsari od 240 milisekundi, od kojih 60 proizvodi gama zrake.
Koristeći pulsare
Pulsari nisu samo nevjerovatni svemirski objekti, već i korisni alati. Emitovana svjetlost može puno reći o unutrašnjim procesima. To jest, istraživači su u stanju razumjeti fiziku neutronskih zvijezda. Ovi objekti imaju tako visok pritisak da se ponašanje materije razlikuje od uobičajenog. Čudan sadržaj neutronskih zvijezda naziva se "nuklearna pasta".
Pulsari donose mnoge prednosti zahvaljujući preciznosti njihovih pulseva. Naučnici poznaju određene objekte i percipiraju ih kao kosmičke satove. Tako su se počele pojavljivati spekulacije o prisutnosti drugih planeta. U stvari, prva pronađena egzoplaneta kružila je oko pulsara.
Ne zaboravite da se pulsari nastavljaju kretati dok "treptaju", što znači da se mogu koristiti za mjerenje kosmičkih udaljenosti. Oni su takođe bili uključeni u testiranje Ajnštajnove teorije relativnosti, poput momenata sa gravitacijom. Ali pravilnost pulsiranja može biti poremećena gravitacionim talasima. Ovo je uočeno u februaru 2016.
Pulsar Cemeteries
Postepeno, svi pulsari usporavaju. Zračenje se pokreće magnetnim poljem stvorenim rotacijom. Kao rezultat toga, također gubi snagu i prestaje da šalje zrake. Naučnici su zaključili posebna osobina, gdje se gama zraci i dalje mogu detektovati ispred radio talasa. Čim pulsar padne ispod, otpisuje se na groblju pulsara.
Ako je pulsar formiran od ostataka supernove, onda ima ogromnu rezervu energije i veliku brzinu rotacije. Primjeri uključuju mladi objekat PSR B0531+21. U ovoj fazi može ostati nekoliko stotina hiljada godina, nakon čega će početi gubiti brzinu. Pulsari srednjih godina čine većinu stanovništva i proizvode samo radio talase.
Međutim, pulsar može produžiti svoj život ako se u blizini nalazi satelit. Tada će izvući svoj materijal i povećati brzinu rotacije. Takve promjene se mogu dogoditi u bilo kojem trenutku, zbog čega je pulsar sposoban za ponovno rođenje. Takav kontakt se naziva binarni sistem rendgenskih zraka male mase. Najstariji pulsari su milisekundni. Neki dosežu milijarde godina starosti.
Neutronske zvijezde
Neutronske zvijezde- prilično misteriozni objekti, koji premašuju sunčevu masu za 1,4 puta. Rađaju se nakon eksplozije većih zvijezda. Hajde da bolje upoznamo ove formacije.
Kada zvezda 4-8 puta masivnija od Sunca eksplodira, ostaje jezgro visoke gustine i nastavlja da se urušava. Gravitacija tako snažno gura materijal da uzrokuje da se protoni i elektroni spoje zajedno i postanu neutroni. Tako nastaje neutronska zvijezda visoke gustine.
Ovi masivni objekti mogu doseći prečnik od samo 20 km. Da bismo vam dali predstavu o gustoći, samo jedna mjerica materijala neutronske zvijezde bila bi teška milijardu tona. Gravitacija na takvom objektu je 2 milijarde puta jača od Zemljine, a snaga je dovoljna za gravitacijsko sočivo, što omogućava naučnicima da vide stražnji dio zvijezde.
Udar od eksplozije ostavlja impuls koji uzrokuje okretanje neutronske zvijezde, dostižući nekoliko okretaja u sekundi. Iako mogu ubrzati do 43.000 puta u minuti.
Granični slojevi u blizini kompaktnih objekata
Astrofizičar Valery Suleymanov o nastanku akrecijskih diskova, zvjezdanog vjetra i materije oko neutronskih zvijezda:
Unutrašnjost neutronskih zvijezda
Astrofizičar Sergej Popov o ekstremnim stanjima materije, sastavu neutronskih zvijezda i metodama za proučavanje unutrašnjosti:
Kada je neutronska zvijezda dio binarnog sistema u kojem je eksplodirala supernova, slika je još impresivnija. Ako je druga zvijezda inferiorna po masi od Sunca, onda povlači masu pratioca u "Rocheov režanj". Ovo je sferni oblak materijala koji kruži oko neutronske zvijezde. Ako je satelit bio 10 puta veći od sunčeve mase, onda je i prijenos mase prilagođen, ali nije tako stabilan. Materijal teče duž magnetnih polova, zagrijava se i stvara rendgenske pulsacije.
Do 2010. godine, 1.800 pulsara je pronađeno pomoću radio detekcije i 70 pomoću gama zraka. Neki primjerci su čak imali i planete.
Vrste neutronskih zvijezda
Neki predstavnici neutronskih zvijezda imaju mlazove materijala koji teku skoro brzinom svjetlosti. Kada prolete pored nas, bljeskaju kao svetlost svetionika. Zbog toga se zovu pulsari.
Pulsari su otkriveni potpuno slučajno sredinom 60-ih godina dvadesetog veka. To se dogodilo tokom posmatranja pomoću radio-teleskopa, koji je prvobitno bio dizajniran za proučavanje različitih izvora treperenja u nepoznatim dubinama svemira. Šta su to svemirski objekti?
Otkriće pulsara od strane britanskih istraživača
Grupa naučnika - Jocelyn Bell, Anthony Huis i drugi - sprovela je istraživanje na Univerzitetu Cambridge. Ovi impulsi su stizali sa frekvencijom od 0,3 sekunde, a frekvencija im je bila 81,5 MHz. U to vrijeme astronomi još nisu razmišljali o tome šta je pulsar zapravo i kakva je njegova priroda. Prvo što su primijetili bila je nevjerovatna učestalost “poruka” koje su otkrili. Na kraju krajeva, obično treperenje dogodilo se u haotičnom načinu. Među naučnicima je čak postojala pretpostavka da su ovi signali dokaz pokušaja da se dođe do čovječanstva. vanzemaljske civilizacije. Za njihovo označavanje uveden je naziv LGM - ova engleska skraćenica značila je male zelene ljude („mali zeleni ljudi”). Istraživači su počeli s ozbiljnim pokušajima da dešifruju tajanstveni "šifru", a za to su privukli eminentne razbijače šifri sa svih strana planete. Međutim, njihovi pokušaji su bili neuspješni.
U naredne tri godine astronomi su otkrili još 3 slična izvora. A onda su naučnici shvatili šta je pulsar. Ispostavilo se da je to još jedan objekat Univerzuma koji nema nikakve veze sa vanzemaljskim civilizacijama. Tada su pulsari dobili svoje ime. Za njihovo otkriće nagrađen je naučnik Anthony Hewish nobelova nagrada u fizici.
Šta su neutronske zvijezde?
No, unatoč činjenici da se ovo otkriće dogodilo prilično davno, mnoge još uvijek zanima odgovor na pitanje "šta je pulsar". To nije iznenađujuće, jer se ne može svako pohvaliti da je astronomija predavana na najvišem nivou u njihovoj školi ili fakultetu. Odgovaramo na pitanje: pulsar je neutronska zvijezda koja nastaje nakon eksplozije supernove. I tako se konstantnost pulsiranja, koja je nekada bila iznenađujuća, lako može objasniti - njen razlog je stabilnost rotacije ovih neutronskih zvijezda.
U astronomiji se pulsari označavaju četvorocifrenim brojem. Štaviše, prve dvije cifre imena označavaju sate, a sljedeće dvije - minute, u kojima se javlja pravi porast pulsa. A ispred brojeva su dva latinična slova koja kodiraju lokaciju otvora. Prvi od svih otkrivenih pulsara nazvan je CP 1919 (ili "Cambridge Pulsar").
Kvazari
Šta su pulsari i kvazari? Već smo shvatili da su pulsari najmoćniji radio izvori čije je zračenje koncentrirano u pojedinačnim impulsima određene frekvencije. Kvazari su također jedan od najzanimljivijih objekata u cijelom svemiru. Oni su također izuzetno svijetli - po svojoj snazi premašuju ukupan intenzitet zračenja sličnih galaksija mliječni put. Kvazare su otkrili astronomi kao objekte sa velikim crvenim pomakom. Prema jednoj uobičajenoj teoriji, kvazari su galaksije početna faza njegovog razvoja, unutar kojeg se nalazi
Najsjajniji pulsar u istoriji
Jedan od najpoznatijih takvih objekata u svemiru je pulsar u Rakovinoj magli. Ovo otkriće pokazuje da je pulsar jedan od najnevjerovatnijih objekata u cijelom svemiru.
Eksplozija neutronske zvijezde u trenutnoj Rakovici bila je toliko snažna da se ne može ni uklopiti u modernu teoriju astrofizike. Godine 1054. AD e. Na nebu je zasjala nova zvezda, koja se danas zove SN 1054. Njena eksplozija primećena je i danju, što je posvedočeno u istorijskim hronikama Kine i arapskih zemalja. Zanimljivo je da Evropa nije primijetila ovu eksploziju - tada je društvo bilo toliko zaokupljeno procesima između pape i njegovog legata, kardinala Humberta, da nijedan naučnik tog vremena nije zabilježio ovu eksploziju u svojim radovima. I nekoliko stoljeća kasnije, na mjestu ove eksplozije otkrivena je nova maglina, koja je kasnije postala poznata kao Rakova maglina. Iz nekog razloga njegov je oblik svog otkrića, Williama Parsonsa, podsjetio na raka.
A 1968. godine prvi put je otkriven pulsar PSR B0531+21 i upravo je ovaj pulsar bio prvi od svih koje su naučnici identifikovali sa ostacima supernove. Izvor pulsiranja, sudeći strože, nije sama zvijezda, već takozvana sekundarna plazma, koja se formira u magnetskom polju zvijezde koja rotira vrtoglavom brzinom. Frekvencija rotacije pulsara Rakove magline je 30 puta u sekundi.
Otkriće koje se ne uklapa u okvire modernih teorija
Ali ovaj pulsar iznenađuje ne samo zbog svoje svjetline i frekvencije. Nedavno je otkriveno da PSR B0531+21 emituje radioaktivne zrake u opsegu koji prelazi granicu od 100 milijardi volti. Ovaj broj je milionima puta veći od zračenja koje se koristi u medicinskoj opremi, a takođe je deset puta veći od vrednosti opisane u moderna teorija gama zraci. Martin Schroeder, američki astronom, kaže to ovako: „Da ste prije samo dvije godine pitali bilo kojeg astrofizičara da li se ova vrsta zračenja može otkriti, dobili biste odlučno „ne“. Jednostavno ne postoji takva teorija u koju bi se činjenica koju smo otkrili mogla uklopiti.”
Šta su pulsari i kako su nastali: misterija astronomije
Zahvaljujući istraživanjima pulsara Crab Nebula, naučnici imaju ideju o prirodi ovih misterioznih svemirskih objekata. Sada možete manje-više jasno zamisliti šta je pulsar. Njihova pojava se objašnjava činjenicom da u završnoj fazi njihove evolucije neke zvijezde eksplodiraju i bljeskaju ogromnim vatrometom - rađa se supernova. Od običnih zvijezda se razlikuju po snazi njihovog bljeska. Ukupno se u našoj Galaksiji godišnje dogodi oko 100 takvih baklji. Za samo nekoliko dana, supernova poveća svoj sjaj nekoliko miliona puta.
Bez izuzetka, sve magline, kao i pulsari, pojavljuju se na mjestu eksplozija supernove. Međutim, pulsari se ne mogu uočiti u svim ostacima ovog tipa nebeskog tijela. Ovo ne bi trebalo zbuniti ljubitelje astronomije - uostalom, pulsar se može promatrati samo ako se nalazi pod određenim kutom rotacije. Osim toga, pulsari zbog svoje prirode "žive" duže od maglina u kojima se formiraju. Naučnici još uvijek ne mogu precizno utvrditi razloge zbog kojih ohlađena i naizgled davno mrtva zvijezda postane izvor moćne radio emisije. Uprkos obilju hipoteza, astronomi će morati da odgovore na ovo pitanje u budućnosti.
Pulsari sa najkraćim periodom rotacije
Vjerovatno će one koji se pitaju šta je pulsar i koje su najnovije vijesti astrofizičara o ovim nebeskim objektima zanimati ukupan broj do sada otkrivenih zvijezda ove vrste. Danas naučnici znaju za više od 1.300 pulsara. Štaviše, ogroman broj - oko 90% - ovih zvijezda pulsira u rasponu od 0,1 do 1 sekunde. Postoje čak i pulsari sa još kraćim periodima - zovu se milisekunda. Jedan od njih su astronomi otkrili 1982. godine u sazviježđu Vulpecula. Njegov period rotacije bio je samo 0,00155 sekundi. Šematski prikaz pulsara uključuje os rotacije, magnetsko polje i radio talase.
Ovako kratki periodi rotacije pulsara poslužili su kao glavni argument u prilog pretpostavci da su po svojoj prirodi rotirajuće neutronske zvijezde (pulsar je sinonim za izraz “neutronska zvijezda”). Uostalom, nebesko tijelo s takvim periodom rotacije mora biti vrlo gusto. Istraživanja na ovim objektima su još uvijek u toku. Saznavši šta su neutronski pulsari, naučnici se nisu zaustavili na ranije otkrivenim činjenicama. Na kraju krajeva, ove zvijezde su bile zaista nevjerojatne - njihovo postojanje je moglo biti moguće samo pod uvjetom da su centrifugalne sile koje nastaju kao rezultat rotacije manje od gravitacijskih sila koje vežu materiju pulsara.
Različite vrste neutronskih zvijezda
Kasnije se pokazalo da pulsari s periodima rotacije od milisekundi nisu najmlađi, već, naprotiv, jedni od najstarijih. A pulsari u ovoj kategoriji imali su najslabija magnetna polja.
Postoji i vrsta neutronske zvijezde koja se zove rendgenski pulsari. To su nebeska tijela koja emituju rendgensko zračenje. Oni također spadaju u kategoriju neutronskih zvijezda. Međutim, radio pulsari i zvijezde koje emituju rendgenske zrake djeluju drugačije i imaju različita svojstva. Prvi pulsar ove vrste otkriven je 1972. godine
Priroda pulsara
Kada su istraživači prvi put počeli proučavati šta su pulsari, odlučili su da neutronske zvijezde imaju istu prirodu i gustinu kao atomska jezgra. Ovaj zaključak je donesen jer sve pulsare karakterizira tvrdo zračenje - potpuno isto kao ono koje prati nuklearne reakcije. Međutim, dalji proračuni omogućili su astronomima da daju drugačiju izjavu. Vrsta kosmičkog objekta, pulsar, je nebesko tijelo koje je slično džinovskim planetama (inače nazvanim "infracrvene zvijezde").
Astronomi su proučavali nebo od pamtiveka. Međutim, tek uz značajan skok u razvoju tehnologije, naučnici su uspjeli otkriti objekte koje prethodne generacije astronoma nisu ni zamišljale. Jedan od njih su bili kvazari i pulsari.
Uprkos ogromnim udaljenostima do ovih objekata, naučnici su uspeli da prouče neka od njihovih svojstava. Ali uprkos tome, oni i dalje kriju mnoge nerazjašnjene tajne.
Šta su pulsari i kvazari
Pulsar je, kako se ispostavilo, neutronska zvijezda. Njegovi otkrivači bili su E. Hewish i njegov diplomirani student D. Bell. Bili su u stanju da detektuju impulse, koji su usko usmjereni tokovi zračenja koji postaju vidljivi u određenim vremenskim intervalima, budući da se ovaj efekat javlja zbog rotacije neutronskih zvijezda.
Tokom kompresije dolazi do značajnog zgušnjavanja magnetnog polja zvijezde i same gustine. Može se smanjiti na veličine od nekoliko desetina kilometara, a u takvim trenucima rotacija se događa nevjerovatno velikom brzinom. Ova brzina u nekim slučajevima dostiže hiljaditi dio sekunde. Odavde dolaze elektromagnetski zračeni talasi.
Kvazare i pulsare možemo nazvati najneobičnijim i najmisterioznijim otkrićima u astronomiji. Površina neutronske zvijezde (pulsar) ima manji pritisak od njenog centra, zbog čega se neutroni raspadaju na elektrone i protone. Elektroni se ubrzavaju do nevjerovatnih brzina zbog prisustva snažnog magnetnog polja. Ponekad ova brzina dostiže brzinu svjetlosti, što rezultira izbacivanjem elektrona sa magnetnih polova zvijezde. Dvije uske grede elektromagnetnih talasa– upravo tako izgleda kretanje nabijenih čestica. To jest, elektroni emituju zračenje u smjeru svog smjera.
Nastavljajući listu neobičnih pojava povezanih s neutronskim zvijezdama, treba napomenuti njihov vanjski sloj. U ovoj sferi postoje prostori u kojima se jezgro ne može uništiti zbog nedovoljne gustine materije. Posljedica toga je prekrivanje najgušće kore zbog formiranja kristalne strukture. Kao rezultat toga, napetost se akumulira i u određenom trenutku ova gusta površina počinje pucati. Naučnici su ovu pojavu nazvali "zvezdanim potresom".
Pulsari i kvazari ostaju potpuno neistraženi. Ali ako bi nam nevjerovatna istraživanja govorila o pulsarima ili tzv. Dok neutronske zvijezde sadrže mnogo novih stvari, kvazari drže astronome u neizvjesnosti od nepoznatog.
Svijet je prvi put saznao za kvazare 1960. U otkriću je navedeno da se radi o objektima malih ugaonih dimenzija, koji se odlikuju velikom luminoznošću, a po svojoj klasi spadaju u vangalaktičke objekte. Budući da imaju prilično malu ugaonu veličinu, dugi niz godina se vjerovalo da su samo zvijezde.
Tačan broj otkrivenih kvazara nije poznat, ali su 2005. godine provedene studije u kojima je bilo 195 hiljada kvazara. Za sada se o njima ne zna ništa dostupno za objašnjenje. Postoji mnogo pretpostavki, ali nijedna od njih nema dokaza.
Astronomi su tek otkrili da u vremenskom periodu kraćem od 24 sata njihov sjaj pokazuje dovoljnu varijabilnost. Na osnovu ovih podataka može se uočiti njihova relativno mala veličina područja zračenja, koja je uporediva sa veličinom Solarni sistem. Pronađeni kvazari postoje na udaljenostima do 10 milijardi svjetlosnih godina. Bilo ih je moguće vidjeti zbog njihovih najviši nivo luminoznost
Najbliži takav objekat našoj planeti nalazi se otprilike 2 milijarde svjetlosnih godina od nas. Možda će buduća istraživanja i najnovije tehnologije korištene u njima pružiti čovječanstvu nova saznanja o bijelim mrljama svemira.
Postojanje radio izvora u svemiru poznato je već duže vrijeme. Ali takav objekat koji emituje brze impulse otkriven je po prvi put. Pojavljivale su se kao sat, jednom u sekundi. U početku su mislili da signal dolazi sa satelita u orbiti, ali je ta ideja brzo odbačena. Nakon što je pronađeno još nekoliko sličnih objekata, nazvani su pulsari zbog njihove brzo pulsirajuće prirode.
Svijetli pulsari su otkriveni na gotovo svim talasnim dužinama svjetlosti. Neki se zaista mogu vidjeti. Većina ljudi ima tendenciju da brka pulsare sa kvazarima. Ali ova dva objekta su potpuno različita. Kvazari su objekti koji proizvode ogromne količine energije. Najvjerovatnije su nastali kao rezultat ogromne crne rupe u središtu mlade galaksije. Ali pulsar je nešto sasvim drugo.
Pulsari: The Beacon Factor
Pulsar je u suštini neutronska zvijezda koja se brzo rotira. Neutronska zvijezda je visoko zbijeno jezgro mrtve zvijezde preostalo od eksplozije supernove. Ova neutronska zvijezda ima snažno magnetno polje. Ovo magnetsko polje je oko trilion puta jače od magnetnog polja Zemlje. Magnetno polje uzrokuje da neutronska zvijezda zrači sa svog sjevera i južni polovi jaki radio talasi i radioaktivne čestice. Ove čestice mogu uključivati različita zračenja, uključujući vidljivu svjetlost.
Grafički model pulsara
Pulsari koji emituju moćne gama zrake poznati su kao pulsari gama zraka. Ako neutronska zvijezda ima svoj pol okrenut prema Zemlji, tada možemo vidjeti radio valove svaki put kada nam jedan od polova dođe u vid. Ovaj efekat je vrlo sličan efektu svjetionika. Stacionarnom posmatraču se čini da svetlo rotirajućih farova neprestano treperi, zatim nestaje, pa se ponovo pojavljuje. Na isti način nam se čini da pulsar treperi dok rotira svoje polove u odnosu na Zemlju. Različiti pulsari emituju impulse različitim brzinama, ovisno o veličini i masi neutronske zvijezde. Ponekad pulsar može imati satelit. U nekim slučajevima može privući svog suputnika, što uzrokuje da se vrti još brže. Najbrži pulsari mogu emitovati više od stotinu impulsa u sekundi.
Neutronske zvijezde
Formiranje pulsara događa se kada masivna zvijezda umre nakon što je iscrpila svoje rezerve goriva. Dešava se veliki prasak, poznata kao supernova, najmoćniji je i najsjajniji događaj u Univerzumu. Bez ravnotežne sile nuklearne fuzije, gravitacija počinje povlačiti zvjezdane mase prema unutra sve dok ne postanu jako komprimirane. U pulsaru, gravitacija ih sabija sve dok ne formiraju objekt koji se sastoji uglavnom od neutrona, tako čvrsto zbijenih da više ne mogu postojati kao obična materija.
Dijagram strukture neutronske zvijezde
Fizičar Chandrasekhar Subrahmanian je predložio da ako je masa jezgra uništene zvijezde 1,4 puta veća od mase same zvijezde, protoni i elektroni će se spojiti u neutrone u neutronskoj zvijezdi. Ovaj broj je danas poznat kao Chandrasekhar granica. Ako se ova granica ne postigne kao rezultat uništenja jezgre, tada se formira bijeli patuljak. Ako se ova granica značajno prekorači, može nastati crna rupa.
Zvijezda u kolapsu počinje da se okreće brže, što je poznato kao očuvanje momenta tokom rotacije. Ovaj proces je sličan umjetničkim klizačima koji pokušavaju čvrsto spojiti ruke kako bi se okretali još brže. Rezultat je brzo rotirajuća lopta čvrsto zbijenih neutrona unutar željezne ljuske. Ekstremne sile gravitacije čine ovu školjku vrlo glatkom i sjajnom. Rezultirajuća neutronska zvijezda je samo oko 30-35 km u prečniku, dok sadrži većinu mase originalne zvijezde od koje je nastala. Materija ove neutronske zvijezde je tako zbijena da bi komad ove zvijezde veličine kocke šećera težio više od 100 miliona tona na Zemlji.
Otkriće pulsara i neutronskih zvijezda
Novi pulsari se otkrivaju i danas uz pomoć velikih radio teleskopa. Najveći radio teleskop na svijetu nalazi se u Arecibu u Portoriku. Bio je to jedan od ključnih alata u potrazi za pulsarima. Nekoliko novih pulsara otkriveno je u proteklih nekoliko godina. Pulsar se nalazi unutar poznate Rakovice (M1).
Najbrži pulsar, PSR1937 +21, ima period pulsa od 1,56 ms, ili 640 puta u sekundi. Najjači pulsar je PSR 0329 +54, sa vrlo sporim pulsom od samo 0,715 sekundi. Nedavno su otkriveni pulsari poput PSR 1257 +12. Naučnici vjeruju da se planete okreću oko njih.
