MIKä ON PULSAR?

Send

Niitä kutsutaan maailmankaikkeuden majakoiksi - pyöriviksi neutronitähteiksi, jotka lähettävät keskittyneen sähkömagneettisen säteilykeilan, joka on näkyvissä vain, jos seisot sen polulla. Nämä pulsaareina tunnetut tähtien jäännökset saavat nimensä, koska niiden päästöt näyttävät “sykkiviltä” avaruuteen.

Nämä muinaiset tähtikohteet ovat paitsi erittäin kiehtovia ja mahtavia nähdä, ne ovat myös erittäin hyödyllisiä tähtitieteilijöille. Tämä johtuu siitä, että heillä on säännölliset kiertojaksot, mikä tuottaa pulssissaan erittäin tarkan sisäisen pulssin - millisekunnista sekunteihin.

Kuvaus:

Pulsaarit ovat tyyppisiä neutronitähtiä; massiivisten tähtien kuolleet jäännökset. Pulssarit erottavat tavallisista neutronitähteistä sen, että ne ovat voimakkaasti magnetoituneita ja pyörivät valtavalla nopeudella. Astronomit havaitsevat ne säteilyn avulla, jonka ne lähettävät säännöllisin väliajoin.

Muodostus:

Pulsarin muodostuminen on hyvin samankaltainen kuin neutronitähti. Kun massiivinen tähti, jolla on 4 - 8 kertaa aurinkoomme massa, kuolee, se räjähtää supernoovana. Ulommat kerrokset räjäytetään avaruuteen ja sisempi ydin supistuu painovoimansa kanssa. Painovoimapaine on niin voimakas, että se voittaa siteet, jotka pitävät atomit erillään.

Elektronit ja protonit murskataan yhteen painovoiman avulla, jolloin muodostuu neutroneja. Painovoima neutronitähteen pinnalla on noin 2 x 10¹¹ painovoima maan päällä. Joten, massiivisimmat tähdet räjähtävät supernoovina ja voivat räjähtää tai romahtaa mustiksi reikiksi. Jos ne ovat vähemmän massiivisia, kuten aurinkomme, he räjäyttävät ulkokerroksensa ja jäähtyvät sitten hitaasti valkoisina kääpiöinä.

Tähteillä, joiden tähti on välillä 1,4–3,2 kertaa Auringon massa, niistä voi kuitenkin tulla supernoovia, mutta niillä ei vain ole tarpeeksi massaa mustan aukon tekemiseen. Nämä keskimääräisen massan esineet päättävät elämänsä neutronitähteinä ja joistakin voi tulla pulsareita tai magnetaareja. Kun nämä tähdet romahtavat, ne säilyttävät kulmansa.

Mutta huomattavasti pienemmällä koossa niiden pyörimisnopeus kasvaa dramaattisesti, pyörii useita kertoja sekunnissa. Tämä suhteellisen pieni, erittäin tiheä esine emittoi voimakasta säteilyn räjähdystä magneettikentän viivoillaan, vaikka tämä säteilypalkki ei välttämättä ole linjassa sen pyörimisakselin kanssa. Joten pulsaarit ovat yksinkertaisesti pyöriviä neutronitähtiä.

Ja niin, täältä maapallolta, kun tähtitieteilijät havaitsevat voimakkaan radiosäteilykeilan useita kertoja sekunnissa, kun se kiertää kuin majakkapalkki - tämä on pulsaari.

Historia:

Jocelyn Bell Burnell ja Antony Hewis löysivät ensimmäisen pulssarin vuonna 1967, ja se yllättyi tiedeyhteisöön säännöllisillä radiosäteilyillä, joita se lähetti. He havaitsivat salaperäisen radiosäteilyn, joka tuli taivaan kiinteästä kohdasta ja saavutti huippunsa 1,33 sekunnin välein. Nämä päästöt olivat niin säännöllisiä, että joidenkin tähtitieteilijöiden mielestä se voisi olla todiste älykkään sivilisaation viestinnästä.

Vaikka Burnell ja Hewis olivat varmoja siitä, että sillä oli luonnollinen alkuperä, he nimittivät sen LGM-1: ksi, joka tarkoittaa ”pieniä vihreitä miehiä”, ja myöhemmät löytöt ovat auttaneet tähtitieteilijöitä löytämään näiden omituisten esineiden todellinen luonne.

Tähtitieteilijät teorioivat, että ne olivat nopeasti pyöriviä neutronitähtiä, ja tätä tuki edelleen löydettäessä hyvin lyhyen ajanjakson (33 millisekunnin) pulsaari Rapu-sumussa. Tähän mennessä on löydetty yhteensä 1 600, ja nopein löydetty emittoi 716 pulssia sekunnissa.

Myöhemmin binaarijärjestelmissä löydettiin pulsaareja, jotka auttoivat vahvistamaan Einsteinin teoriaa yleisestä suhteellisuudesta. Ja vuonna 1982 löydettiin pulsaari, jonka kiertoaika oli vain 1,6 mikrosekuntia. Itse asiassa ensimmäiset koskaan löydetyt ekstrasolaariset planeetat löydettiin kiertämästä pulssaria - se ei tietenkään olisi kovin asuttava paikka.

Mielenkiintoisia seikkoja:

Kun pulsaari muodostuu, sillä on eniten energiaa ja nopein pyörimisnopeus. Kun se vapauttaa sähkömagneettista voimaa palkkiensa kautta, se hidastuu vähitellen. 10–100 miljoonan vuoden kuluessa se hidastuu siihen pisteeseen, että sen palkit sammuvat ja pulsaari tulee hiljaiseksi.

Kun he ovat aktiivisia, he pyörittävät niin häpeämättömällä säännöllisyydellä, että tähtitieteilijät käyttävät niitä ajastimina. Itse asiassa sanotaan, että tietyntyyppiset pulsaattorit kilpailevat atomikellojen tarkkuudestaan pitäen aikaa.

Pulsaarit auttavat meitä myös etsimään painovoima-aaltoja, koettelemaan tähtienvälistä väliainetta ja jopa löytämään ekstrasolaarisia planeettoja kiertoradalla. Itse asiassa ensimmäiset ekstrasolaariset planeetat löydettiin pulsaarin ympärillä vuonna 1992, kun tähtitieteilijät Aleksander Wolszczan ja Dale Frail ilmoittivat löytävänsä moniplaneettaisen planeettajärjestelmän PSR B1257 + 12: n ympärille - millisekunnin pulsaarilla, jolla tiedetään olevan nyt kaksi ekstrasolaarista planeettaa.

On jopa ehdotettu, että avaruusalukset voisivat käyttää niitä majakoina auttaakseen navigoimaan aurinkokunnan ympärillä. NASA: n Voyager-avaruusaluksessa on karttoja, jotka osoittavat auringon suunnan 14 alueelle. Jos ulkomaalaiset halusivat löytää kotiplaneettamme, he eivät voineet pyytää tarkempaa karttaa.

Olemme kirjoittaneet monia tähtiä koskevia artikkeleita täällä Space Magazine -lehdessä. Tässä on artikkeli hiljattain löydetystä gammasäteilypulssista ja tässä artikkeli siitä, kuinka millisekunnin pulsaattorit pyörivät niin nopeasti.

Jos haluat lisätietoja tähtiä koskevista asioista, tutustu Hubblesiten uutisia tähtiin liittyvistä uutisista. Tässä on tähtijen ja galaksien kotisivu.

Olemme nauhoittaneet useita tähtiä koskeneita Astronomy Cast -juttuja. Tässä on kaksi, josta voi olla hyötyä: Jakso 12: Mistä vauvatähdet tulevat, ja jakso 13: Mihin tähdet menevät kuollessaan?