>

Pulsar (różowy) można zobaczyć w centrum galaktyki M82.

Badać pulsary i gwiazdy neutronowe Wszechświat: opis i charakterystyka ze zdjęciami i filmami, struktura, rotacja, gęstość, skład, masa, temperatura, wyszukiwanie.

Pulsary

Pulsary to kuliste, zwarte obiekty, których wymiary nie wykraczają poza granicę duże miasto. Zaskakujące jest to, że przy takiej objętości przekraczają masę Słońca. Wykorzystuje się je do badania ekstremalnych stanów materii, wykrywania planet poza naszym układem i pomiaru odległości kosmicznych. Ponadto pomogli znaleźć fale grawitacyjne wskazujące zdarzenia energetyczne, takie jak zderzenia supermasywne. Po raz pierwszy odkryto w 1967 r.

Co to jest pulsar?

Jeśli szukasz pulsara na niebie, wydaje się, że jest to zwykła migocząca gwiazda poruszająca się w określonym rytmie. W rzeczywistości ich światło nie migocze ani nie pulsuje i nie wyglądają jak gwiazdy.

Pulsar wytwarza dwie trwałe, wąskie wiązki światła w przeciwnych kierunkach. Efekt migotania powstaje, ponieważ się obracają (zasada światła ostrzegawczego). W tym momencie wiązka uderza w Ziemię, a następnie obraca się ponownie. Dlaczego to się dzieje? Faktem jest, że wiązka światła pulsara zwykle nie jest zgodna z jego osią obrotu.

Jeśli mruganie jest generowane przez obrót, wówczas prędkość impulsów odzwierciedla prędkość, z jaką wiruje pulsar. W sumie odkryto 2000 pulsarów, z których większość obraca się raz na sekundę. Ale istnieje około 200 obiektów, którym udaje się wykonać sto obrotów w tym samym czasie. Najszybsze nazywane są milisekundowymi, ponieważ ich liczba obrotów na sekundę wynosi 700.

Pulsarów nie można uważać za gwiazdy, a przynajmniej za „żywe”. Są to raczej gwiazdy neutronowe, powstałe po tym, jak masywnej gwieździe skończyło się paliwo i zapadła się. W rezultacie powstaje silna eksplozja - supernowa, a pozostały gęsty materiał przekształca się w gwiazdę neutronową.

Średnica pulsarów we Wszechświecie sięga 20-24 km, a ich masa jest dwukrotnie większa od masy Słońca. Aby dać ci wyobrażenie, kawałek takiego obiektu wielkości kostki cukru będzie ważył 1 miliard ton. Oznacza to, że coś tak ciężkiego jak Everest mieści się w Twojej dłoni! To prawda, że ​​​​istnieje jeszcze gęstszy obiekt - czarna dziura. Najbardziej masywna osiąga 2,04 masy Słońca.

Pulsary mają silne pole magnetyczne, które jest od 100 milionów do 1 biliarda razy silniejsze niż ziemskie. Aby gwiazda neutronowa zaczęła emitować światło podobne do pulsara, musi mieć odpowiedni stosunek intensywności pole magnetyczne i prędkość obrotową. Zdarza się, że wiązka fal radiowych może nie przejść przez pole widzenia naziemnego teleskopu i pozostać niewidoczna.

Pulsary radiowe

Astrofizyk Anton Biryukov o fizyce gwiazd neutronowych, spowalnianiu rotacji i odkryciu fal grawitacyjnych:

Dlaczego pulsary się obracają?

Powolność pulsara to jeden obrót na sekundę. Najszybsze przyspieszają do setek obrotów na sekundę i nazywane są milisekundami. Proces rotacji zachodzi, ponieważ gwiazdy, z których powstały, również się obracały. Aby jednak osiągnąć taką prędkość, potrzebne jest dodatkowe źródło.

Naukowcy uważają, że pulsary milisekundowe powstały w wyniku kradzieży energii od sąsiada. Możesz zauważyć obecność obcej substancji, która zwiększa prędkość obrotową. A to nie jest dobre dla rannego towarzysza, który pewnego dnia może zostać całkowicie pochłonięty przez pulsar. Takie systemy nazywane są czarnymi wdowami (od niebezpieczny wygląd pająk).

Pulsary są w stanie emitować światło o różnych długościach fal (od radiowych po promienie gamma). Ale jak oni to robią? Naukowcy nie mogą jeszcze znaleźć dokładnej odpowiedzi. Uważa się, że za każdą długość fali odpowiada odrębny mechanizm. Wiązki przypominające latarnie składają się z fal radiowych. Są jasne i wąskie i przypominają światło spójne, w którym cząsteczki tworzą skupioną wiązkę.

Im szybszy obrót, tym słabsze pole magnetyczne. Ale prędkość obrotowa jest wystarczająca, aby emitowały promienie równie jasne jak te wolne.

Podczas obrotu pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne, które może wprowadzić naładowane cząstki w stan mobilny ( Elektryczność). Obszar nad powierzchnią, w którym dominuje pole magnetyczne, nazywany jest magnetosferą. Tutaj naładowane cząstki są przyspieszane do niewiarygodnie dużych prędkości dzięki silnym pole elektryczne. Za każdym razem, gdy przyspieszają, emitują światło. Jest wyświetlany w zakresie optycznym i rentgenowskim.

A co z promieniami gamma? Badania sugerują, że ich źródła należy szukać gdzie indziej w pobliżu pulsara. I będą przypominać wachlarz.

Szukaj pulsarów

Główną metodą poszukiwania pulsarów w przestrzeni kosmicznej pozostają radioteleskopy. Są małe i słabe w porównaniu do innych obiektów, więc trzeba przeskanować całe niebo i stopniowo te obiekty przedostają się do obiektywu. Większość z nich odnaleziono dzięki Obserwatorium Parkes w Australii. Wiele nowych danych będzie dostępnych z anteny Square Kilometre Array Antenna (SKA) począwszy od 2018 roku.

W 2008 roku wystrzelono teleskop GLAST, który odkrył 2050 pulsarów emitujących promieniowanie gamma, z czego 93 miało pulsary milisekundowe. Ten teleskop jest niezwykle przydatny, ponieważ skanuje całe niebo, podczas gdy inne oświetlają tylko małe obszary wzdłuż samolotu.

Znalezienie różnych długości fal może być wyzwaniem. Faktem jest, że fale radiowe są niezwykle potężne, ale mogą po prostu nie wpaść w obiektyw teleskopu. Jednak promieniowanie gamma rozprzestrzenia się na większą część nieba, ale ma gorszą jasność.

Naukowcy wiedzą obecnie o istnieniu 2300 pulsarów odkrytych za pomocą fal radiowych i 160 za pomocą promieni gamma. Istnieje również 240 pulsarów milisekundowych, z których 60 wytwarza promienie gamma.

Korzystanie z pulsarów

Pulsary to nie tylko niesamowite obiekty kosmiczne, ale także przydatne narzędzia. Emitowane światło może wiele powiedzieć o procesach wewnętrznych. Oznacza to, że badacze są w stanie zrozumieć fizykę gwiazd neutronowych. Obiekty te mają tak wysokie ciśnienie, że zachowanie materii różni się od zwykłego. Dziwną zawartość gwiazd neutronowych nazywa się „pastą nuklearną”.

Pulsary przynoszą wiele korzyści ze względu na precyzję ich impulsów. Naukowcy znają konkretne obiekty i postrzegają je jako kosmiczne zegary. Tak zaczęły pojawiać się spekulacje na temat obecności innych planet. W rzeczywistości pierwsza odkryta egzoplaneta krążyła wokół pulsara.

Nie zapominaj, że pulsary nadal się poruszają, gdy „migają”, co oznacza, że ​​można ich używać do pomiaru odległości kosmicznych. Byli także zaangażowani w testowanie teorii względności Einsteina, podobnie jak momenty z grawitacją. Jednak regularność pulsacji może zostać zakłócona przez fale grawitacyjne. Zostało to zauważone w lutym 2016 r.

Cmentarze Pulsarów

Stopniowo wszystkie pulsary zwalniają. Promieniowanie jest zasilane przez pole magnetyczne wytwarzane przez obrót. W rezultacie traci również swoją moc i przestaje wysyłać promienie. Naukowcy narysowali specjalną linię, w której promienie gamma nadal można wykryć przed falami radiowymi. Gdy tylko pulsar spadnie poniżej, zostaje odpisany na cmentarzysku pulsarów.

Jeśli pulsar powstał z pozostałości supernowej, to ma ogromną rezerwę energii i dużą prędkość obrotową. Przykładami są młody obiekt PSR B0531+21. Może pozostać w tej fazie przez kilkaset tysięcy lat, po czym zacznie tracić prędkość. Pulsary w średnim wieku stanowią większość populacji i wytwarzają jedynie fale radiowe.

Pulsar może jednak przedłużyć swoje życie, jeśli w pobliżu znajduje się satelita. Następnie wyciągnie swój materiał i zwiększy prędkość obrotową. Takie zmiany mogą nastąpić w dowolnym momencie, dlatego pulsar jest zdolny do odrodzenia. Taki kontakt nazywany jest niskomasowym układem podwójnym rentgenowskim. Najstarsze pulsary są pulsarami milisekundowymi. Niektóre osiągają wiek miliardów lat.

Gwiazdy neutronowe

Gwiazdy neutronowe- raczej tajemnicze obiekty, przekraczające masę Słońca 1,4 razy. Rodzą się po eksplozji większych gwiazd. Poznajmy lepiej te formacje.

Kiedy eksploduje gwiazda 4-8 razy masywniejsza od Słońca, pozostaje rdzeń o dużej gęstości, który nadal się zapada. Grawitacja naciska na materiał z taką siłą, że protony i elektrony łączą się, tworząc neutrony. Tak rodzi się gwiazda neutronowa o dużej gęstości.

Te masywne obiekty mogą osiągnąć średnicę zaledwie 20 km. Aby dać wyobrażenie o gęstości, tylko jedna miarka materiału gwiazdy neutronowej ważyłaby miliard ton. Grawitacja takiego obiektu jest 2 miliardy razy większa niż ziemska, a moc wystarcza do soczewkowania grawitacyjnego, dzięki czemu naukowcy mogą zobaczyć tył gwiazdy.

Wstrząs wywołany eksplozją pozostawia impuls, który powoduje, że gwiazda neutronowa wiruje, osiągając kilka obrotów na sekundę. Chociaż mogą przyspieszyć do 43 000 razy na minutę.

Warstwy graniczne w pobliżu obiektów zwartych

Astrofizyk Walery Suleymanow o pojawieniu się dysków akrecyjnych, wietrze gwiazdowym i materii wokół gwiazd neutronowych:

Wnętrze gwiazd neutronowych

Astrofizyk Siergiej Popow o ekstremalnych stanach materii, składzie gwiazd neutronowych i metodach badania wnętrza:

Kiedy gwiazda neutronowa jest częścią układu podwójnego, w którym eksplodowała supernowa, obraz jest jeszcze bardziej imponujący. Jeśli druga gwiazda ma mniejszą masę niż Słońce, wówczas wciąga masę towarzysza do „płata Roche’a”. To kulisty obłok materii krążący wokół gwiazdy neutronowej. Jeśli satelita był 10 razy większy od masy Słońca, wówczas transfer masy również jest regulowany, ale nie tak stabilny. Materiał przepływa wzdłuż biegunów magnetycznych, nagrzewa się i wytwarza pulsacje promieniowania rentgenowskiego.

Do 2010 roku odkryto 1800 pulsarów za pomocą detekcji radiowej i 70 za pomocą promieni gamma. Niektóre okazy miały nawet planety.

Rodzaje gwiazd neutronowych

Niektórzy przedstawiciele gwiazd neutronowych mają dżety materii przepływające niemal z prędkością światła. Kiedy przelatują obok nas, błyskają jak światło latarni. Z tego powodu nazywane są pulsarami.

Kiedy pulsary rentgenowskie pobierają materię od swoich masywniejszych sąsiadów, wchodzi ona w kontakt z polem magnetycznym i wytwarza potężne wiązki widoczne w widmie radiowym, rentgenowskim, gamma i optycznym. Ponieważ źródło znajduje się w towarzyszu, nazywane są pulsarami akrecyjnymi.

Obracające się pulsary na niebie napędzane są rotacją gwiazd, ponieważ wysokoenergetyczne elektrony oddziałują z polem magnetycznym pulsara nad biegunami. Gdy materia wewnątrz magnetosfery pulsara przyspiesza, powoduje to wytwarzanie promieni gamma. Uwolnienie energii spowalnia obrót.

Pola magnetyczne magnetarów są 1000 razy silniejsze niż pola magnetyczne gwiazd neutronowych. Z tego powodu gwiazda zmuszona jest obracać się znacznie dłużej.

Ewolucja gwiazd neutronowych

Astrofizyk Siergiej Popow o narodzinach, promieniowaniu i różnorodności gwiazd neutronowych:

Fale uderzeniowe w pobliżu zwartych obiektów

Astrofizyk Walery Sulejmanow o gwiazdach neutronowych, grawitacji włączonej statki kosmiczne i granica Newtona:

Kompaktowe gwiazdy

Astrofizyk Alexander Potekhin o białych karłach, paradoksie gęstości i gwiazdach neutronowych:

Radioteleskop FAST odkrył nowy pulsar milisekundowy. Źródło: Pei Wang/NAOC.

Pulsar jest obiekt kosmiczny, który emituje potężną moc promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie radiowym, charakteryzującym się ścisłą okresowością. Energia uwalniana w takich impulsach stanowi niewielki ułamek całkowitej energii pulsara. Zdecydowana większość odkrytych pulsarów znajduje się w Drodze Mlecznej. Każdy pulsar emituje impulsy o określonej częstotliwości, która waha się od 640 pulsacji na sekundę do jednego pulsowania na pięć sekund. Okresy głównej części takich obiektów wahają się od 0,5 do 1 sekundy. Badania wykazały, że częstotliwość impulsów zwiększa się każdego dnia o jedną miliardową sekundy, co z kolei można wytłumaczyć spowolnieniem rotacji spowodowanym energią emitowaną przez gwiazdę.

Pierwszy pulsar odkryli Jocelyn Bell i Anthony Hewish w czerwcu 1967 roku. Odkrycie tego rodzaju obiektu nie było przewidywane teoretycznie i było dla naukowców dużym zaskoczeniem. Podczas badań astrofizycy odkryli, że takie obiekty muszą składać się z bardzo gęstej materii. Tylko masywne ciała, takie jak gwiazdy, mają tak gigantyczną gęstość materii. Ze względu na ogromną gęstość, reakcje jądrowe zachodzące wewnątrz gwiazdy przekształcają cząstki w neutrony, dlatego obiekty te nazywane są gwiazdami neutronowymi.

Większość gwiazd ma gęstość nieco większą niż gęstość wody. wybitnego przedstawiciela oto nasze Słońce, którego główną substancją jest gaz. Białe karły mają masę porównywalną ze Słońcem, ale mają mniejszą średnicę, przez co ich gęstość wynosi około 40 t/cm 3 . Pulsary mają masę porównywalną do Słońca, ale ich wymiary są bardzo miniaturowe - około 30 000 metrów, co z kolei zwiększa ich gęstość do 190 milionów ton/cm3. Przy tej gęstości Ziemia miałaby średnicę około 300 metrów. Najprawdopodobniej pulsary pojawiają się po wybuchu supernowej, kiedy otoczka gwiazdy znika, a rdzeń zapada się, tworząc gwiazdę neutronową.

Najlepiej zbadanym jak dotąd pulsarem jest PSR 0531+21, który znajduje się w Mgławicy Krab. Pulsar ten wykonuje 30 obrotów na sekundę, jego indukcja pola magnetycznego wynosi tysiąc gausów. Energia tej gwiazdy neutronowej jest sto tysięcy razy większa niż energia naszej gwiazdy. Cała energia dzieli się na: impulsy radiowe (0,01%), impulsy optyczne (1%), promieniowanie rentgenowskie (10%) i promienie radiowe/kosmiczne o niskiej częstotliwości (reszta).


Pulsar PSR B1957+20 znajduje się w układzie podwójnym. Źródło: dr. Marek A. Czosnek; Dunlap Instytut Astronomii i Astrofizyki Uniwersytetu w Toronto.

Czas trwania impulsu radiowego w standardowej gwieździe neutronowej to trzydziesta część czasu pomiędzy pulsacjami. Wszystkie impulsy pulsara różnią się znacznie od siebie, ale ogólny kształt impulsu danego pulsara jest dla niego unikalny i niezmienny przez dziesięciolecia. Ten formularz może Ci powiedzieć wiele interesujących rzeczy. Najczęściej każdy impuls jest dzielony na kilka podimpulsów, które z kolei dzielą się na mikroimpulsy. Rozmiar takich mikroimpulsów może sięgać nawet trzystu metrów, a emitowana przez nie energia jest równa energii słonecznej.

NA ten moment Naukowcy wyobrażają sobie pulsar jako wirującą gwiazdę neutronową z potężnym polem magnetycznym, które wychwytuje cząsteczki jądrowe uciekające z powierzchni gwiazdy, a następnie przyspiesza je do kolosalnych prędkości.

Pulsary składają się z rdzenia (cieczy) i skorupy, których grubość wynosi około jednego kilometra. W rezultacie gwiazdy neutronowe bardziej przypominają planety niż gwiazdy. Ze względu na prędkość obrotową pulsar ma spłaszczony kształt. Podczas impulsu gwiazda neutronowa traci część swojej energii, w wyniku czego jej obrót ulega spowolnieniu. Z powodu tego opóźnienia w skorupie narasta napięcie, a następnie skorupa pęka, gwiazda staje się nieco bardziej okrągła – promień maleje, a prędkość obrotowa (ze względu na zachowanie momentu obrotowego) wzrasta.

Odkryte do tej pory odległości do pulsarów wahają się od 100 lat świetlnych do 20 tys.

to kosmiczne źródło promieniowania radiowego, optycznego, rentgenowskiego, gamma, które dociera do Ziemi w postaci okresowych rozbłysków (impulsów). (Wikipedia).

​ Pod koniec lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku, a dokładnie w czerwcu 1967 roku, Jocelyn Bell, absolwentka E. Hewisha, korzystając z Meridian Radio Telescope zainstalowanego w Mallard Radio Astronomy Observatory na Uniwersytecie w Cambridge, odkryła pierwsze źródło promieniowania pulsacyjnego, zwanego później pulsarem.

​ W lutym 1968 roku prasa opublikowała raport o odkryciu pozaziemskich źródeł radiowych charakteryzujących się szybko zmienną, bardzo stabilną częstotliwością niewiadomego pochodzenia. Wydarzenie to wywołało sensację w środowisku naukowym. Do końca 1968 roku światowe obserwatoria odkryły jeszcze 58 podobnych obiektów. Po dokładnym zbadaniu ich właściwości astrofizycy doszli do wniosku, że pulsar to nic innego jak gwiazda neutronowa, która emituje wąsko ukierunkowany strumień emisji radiowej (impuls) w równych odstępach czasu podczas obrotu obiektu, wpadając w pole z punktu widzenia obserwatora zewnętrznego.

​ Gwiazdy neutronowe - To jeden z najbardziej tajemniczych obiektów we wszechświecie, szczegółowo badany przez astrofizyków na całej planecie. Obecnie kurtyna uniosła się jedynie nad naturą narodzin i życia pulsarów. Obserwacje wykazały, że do ich powstawania dochodzi po zapadaniu się grawitacyjnym starych gwiazd.

​ Przemiana protonów i elektronów w neutrony wraz z utworzeniem neutrin (neutronizacja) zachodzi przy niewyobrażalnie ogromnych gęstościach materii. Innymi słowy, zwykła gwiazda o masie około trzech naszych Słońc jest skompresowana do rozmiarów kuli o średnicy 10 km. W ten sposób powstaje gwiazda neutronowa, której górne warstwy „zagęszczają się” do gęstości 104 g/cm3, a warstwy jej centrum do 1014 g/cm3. W tym stanie gwiazda neutronowa jest podobna do jądro atomowe o niewyobrażalnie ogromnych rozmiarach i temperaturze stu milionów stopni Kelvina. Uważa się, że najgęstsza materia we Wszechświecie znajduje się wewnątrz gwiazd neutronowych.

Oprócz neutronów w obszarach centralnych występują superciężkie cząstki elementarne– hiperony. Są wyjątkowo niestabilne w warunkach. Dziwne zjawiska, które czasami powstają – „trzęsienia gwiazd” – które zachodzą w skorupie pulsarów, bardzo przypominają analogi tych na Ziemi.

Po odkryciu gwiazdy neutronowej wyniki obserwacji przez pewien czas były ukrywane, ponieważ zaproponowano wersję o jej sztucznym pochodzeniu.W związku z tą hipotezą pierwszy pulsar nazwano LGM-1 (w skrócie Little Green Men - „ małe zielone ludziki”). Jednak późniejsze obserwacje nie potwierdziły obecności „dopplerowskiego” przesunięcia częstotliwości, charakterystycznego dla źródeł w ruchu orbitalnym wokół gwiazdy.

Podczas obserwacji astrofizycy odkryli, że układ podwójny składający się z gwiazdy neutronowej i czarna dziura, może być wyznacznikiem dodatkowych wymiarów naszej przestrzeni.

Wraz z odkryciem pulsarów pomysł, że niebo jest pełne diamentowych gwiazd, nie wydaje się już szalony. Piękne poetyckie porównanie stało się teraz rzeczywistością. Niedawno w pobliżu pulsara PSR J1719−1438 naukowcy odkryli planetę będącą ogromnym kryształem diamentu. Jego waga jest podobna do , a jego średnica jest pięciokrotnie większa od Ziemi.

Jak długo żyją pulsary?

Do niedawna uważano, że najkrótszy okres pulsara wynosi 0,333 s. W gwiazdozbiorze Liska w 1982 roku Obserwatorium Aresib (Puerto Rico) zarejestrowało pulsar z okresem 1,558 milisekundy! Znajduje się w odległości ponad ośmiu tysięcy lat świetlnych od Ziemi. Otoczony pozostałościami gorącej mgławicy pulsar powstał po eksplozji, która miała miejsce około 7500 lat temu. Ostatnim momentem życia jednej z eksplodujących starych gwiazd stały się narodziny supernowej, która będzie istnieć przez kolejne 300 milionów lat.

Od odkrycia pierwszych gwiazd neutronowych minęło ponad czterdzieści lat. Dziś wiadomo, że są one źródłami regularnych impulsów promieniowania rentgenowskiego i radiowego, niemniej jednak istnieje możliwość, że pulsary mogą w bardzo realistyczny sposób służyć jako niebieskie latarnie radiowe wykorzystywane przez cywilizacje pozaziemskie z innych galaktyk podczas poruszania się w przestrzeni kosmicznej.

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.

Pulsary odkryto zupełnie przypadkowo w połowie lat 60. XX wieku. Stało się to podczas obserwacji za pomocą radioteleskopu, który pierwotnie został zaprojektowany do badania różnych migoczących źródeł w niezbadanych głębinach kosmosu. Co to za obiekty kosmiczne?

Odkrycie pulsarów przez brytyjskich badaczy

Grupa naukowców – Jocelyn Bell, Anthony Huis i inni – przeprowadziła badania na Uniwersytecie w Cambridge. Impulsy te nadchodziły z częstotliwością 0,3 sekundy, a ich częstotliwość wynosiła 81,5 MHz. W tamtym czasie astronomowie nie zastanawiali się jeszcze, czym naprawdę jest pulsar i jaka jest jego natura. Pierwszą rzeczą, którą zauważyli, była niesamowita częstotliwość odkrytych „wiadomości”. W końcu zwykłe migotanie występowało w trybie chaotycznym. Wśród naukowców panowało nawet przypuszczenie, że sygnały te są dowodem na istnienie cywilizacji pozaziemskiej próbującej dotrzeć do ludzkości. Aby je oznaczyć, wprowadzono nazwę LGM - to jest Skrót angielski oznaczało małych zielonych ludzików („małe zielone ludziki”). Badacze zaczęli podejmować poważne próby rozszyfrowania tajemniczego „kodu”, i w tym celu ściągnęli wybitnych łamaczy szyfrów z całej planety. Jednak ich próby zakończyły się niepowodzeniem.

W ciągu następnych trzech lat astronomowie odkryli jeszcze 3 podobne źródła. I wtedy naukowcy zrozumieli, czym jest pulsar. Okazało się, że jest to kolejny obiekt Wszechświata, z którym nie ma to nic wspólnego obce cywilizacje. To właśnie wtedy pulsary otrzymały swoją nazwę. Za ich odkrycie nagrodzony został naukowiec Anthony Hewish nagroda Nobla w fizyce.

Czym są gwiazdy neutronowe?

Ale pomimo faktu, że odkrycie to miało miejsce dość dawno temu, wielu nadal interesuje się odpowiedzią na pytanie „czym jest pulsar”. Nie jest to zaskakujące, ponieważ nie każdy może pochwalić się tym, że w jego szkole lub na uniwersytecie uczono astronomii Najwyższy poziom. Odpowiadamy na pytanie: pulsar to gwiazda neutronowa, która powstaje w wyniku wybuchu supernowej. I tak stałość pulsacji, która kiedyś była zaskakująca, można łatwo wyjaśnić - jej przyczyną jest stabilność rotacji tych gwiazd neutronowych.

W astronomii pulsary oznacza się czterocyfrową liczbą. Co więcej, pierwsze dwie cyfry nazwy wskazują godziny, a kolejne dwie minuty, w których następuje rektascencja pulsu. A przed cyframi znajdują się dwie litery łacińskie, które kodują lokalizację otworu. Pierwszy ze wszystkich odkrytych pulsarów nazwano CP 1919 (lub „Cambridge Pulsar”).

Kwazary

Co to są pulsary i kwazary? Ustaliliśmy już, że pulsary są najpotężniejszymi źródłami radiowymi, których promieniowanie koncentruje się w pojedynczych impulsach o określonej częstotliwości. Kwazary to także jeden z najciekawszych obiektów w całym Wszechświecie. Są także niezwykle jasne – przekraczają całkowite natężenie promieniowania galaktyk podobnych do Drogi Mlecznej. Kwazary zostały odkryte przez astronomów jako obiekty o dużym przesunięciu ku czerwieni. Według jednej powszechnej teorii kwazary są galaktykami etap początkowy jego rozwoju, w którym się kryje

Najjaśniejszy pulsar w historii

Jednym z najbardziej znanych tego typu obiektów we Wszechświecie jest pulsar w Mgławicy Krab. Odkrycie to pokazuje, że pulsar jest jednym z najbardziej niesamowitych obiektów w całym Wszechświecie.

Eksplozja gwiazdy neutronowej w obecnej Mgławicy Krab była tak potężna, że ​​nie mieści się nawet w teorii współczesnej astrofizyki. W 1054 r mi. Na niebie zabłysła nowa gwiazda, która dziś nosi nazwę SN 1054. Jej eksplozję obserwowano nawet w dzień, co zostało potwierdzone w kronikach historycznych Chin i krajów arabskich. Ciekawe, że Europa tej eksplozji nie zauważyła – wówczas społeczeństwo było tak zaabsorbowane postępowaniami pomiędzy papieżem a jego legatem, kardynałem Humbertem, że żaden ówczesny naukowiec nie odnotował w swoich pracach tej eksplozji. Kilka wieków później w miejscu tej eksplozji odkryto nową mgławicę, która później stała się znana jako Mgławica Krab. Z jakiegoś powodu jego kształt przypominał odkrywcy, Williamowi Parsonsowi, kraba.

W 1968 roku po raz pierwszy odkryto pulsar PSR B0531+21 i to właśnie ten pulsar jako pierwszy został zidentyfikowany przez naukowców z pozostałościami supernowych. Źródłem pulsacji, sądząc ściślej, nie jest sama gwiazda, ale tzw. plazma wtórna, która powstaje w polu magnetycznym gwiazdy obracającej się z zawrotną prędkością. Częstotliwość rotacji pulsara Mgławicy Krab wynosi 30 razy na sekundę.

Odkrycie, które nie mieści się w ramach współczesnych teorii

Ale ten pulsar zaskakuje nie tylko swoją jasnością i częstotliwością. Niedawno odkryto, że PSR B0531+21 emituje promienie radioaktywne w zakresie przekraczającym 100 miliardów woltów. Liczba ta jest milion razy większa od promieniowania stosowanego w sprzęcie medycznym, a także dziesięciokrotnie wyższa od wartości opisanej w współczesna teoria promienie gamma. Martin Schroeder, amerykański astronom, ujmuje to w ten sposób: „Gdyby zaledwie dwa lata temu zapytano jakiegoś astrofizyka, czy można wykryć tego rodzaju promieniowanie, odpowiedziałbyś stanowczym „nie”. Po prostu nie ma takiej teorii, do której pasowałby odkryty przez nas fakt.

Czym są pulsary i jak powstały: tajemnica astronomii

Dzięki badaniom pulsara Mgławicy Krab naukowcy mają pojęcie o naturze tych tajemniczych obiektów kosmicznych. Teraz możesz mniej więcej wyraźnie wyobrazić sobie, czym jest pulsar. Ich występowanie tłumaczy się faktem, że w końcowej fazie ewolucji niektóre gwiazdy eksplodują i błyskają ogromnymi fajerwerkami - rodzi się supernowa. Od zwykłych gwiazd odróżnia je siła rozbłysku. W sumie w naszej Galaktyce pojawia się około 100 takich rozbłysków rocznie. W ciągu zaledwie kilku dni supernowa zwiększa swoją jasność kilka milionów razy.

Bez wyjątku wszystkie mgławice, a także pulsary pojawiają się w miejscach wybuchów supernowych. Jednak nie we wszystkich pozostałościach tego typu ciał niebieskich można zaobserwować pulsary. Nie powinno to dezorientować miłośników astronomii - w końcu pulsar można obserwować tylko wtedy, gdy znajduje się pod określonym kątem obrotu. Ponadto, ze względu na swoją naturę, pulsary „żyją” dłużej niż mgławice, w których powstają. Naukowcy wciąż nie są w stanie dokładnie określić przyczyn, które powodują, że wychłodzona i pozornie dawno martwa gwiazda staje się źródłem potężnej emisji radiowej. Pomimo mnóstwa hipotez, astronomowie będą musieli odpowiedzieć na to pytanie w przyszłości.

Pulsary o najkrótszym okresie rotacji

Pewnie dla tych, którzy zastanawiają się, czym jest pulsar i czym ostatnie wiadomości od astrofizyków na temat tych ciał niebieskich, interesujące będzie poznanie całkowitej liczby gwiazd tego rodzaju odkrytych do tej pory. Obecnie naukowcy znają ponad 1300 pulsarów. Co więcej, ogromna liczba – około 90% – tych gwiazd pulsuje w zakresie od 0,1 do 1 sekundy. Istnieją nawet pulsary o jeszcze krótszych okresach - nazywane są milisekundami. Jeden z nich został odkryty przez astronomów w 1982 roku w gwiazdozbiorze Liska. Jego okres rotacji wynosił tylko 0,00155 sekundy. Schematyczne przedstawienie pulsara obejmuje oś obrotu, pole magnetyczne i fale radiowe.

Tak krótkie okresy rotacji pulsarów posłużyły jako główny argument na rzecz założenia, że ​​ze swej natury są to rotujące gwiazdy neutronowe (pulsar to synonim wyrażenia „gwiazda neutronowa”). Mimo wszystko ciało niebieskie przy takim okresie rotacji powinien być bardzo gęsty. Badania nad tymi obiektami wciąż trwają. Dowiedziawszy się, czym są pulsary neutronowe, naukowcy nie poprzestali na wcześniej odkrytych faktach. W końcu te gwiazdy były naprawdę niesamowite - ich istnienie mogło być możliwe tylko wtedy, gdy siły odśrodkowe, które powstają w wyniku rotacji, są mniejsze niż siły grawitacyjne wiążące materię pulsara.

Różne typy gwiazd neutronowych

Później okazało się, że pulsary z milisekundowymi okresami rotacji nie są najmłodsze, ale wręcz przeciwnie, jedne z najstarszych. A pulsary w tej kategorii miały najsłabsze pola magnetyczne.

Istnieje również rodzaj gwiazd neutronowych, zwany pulsarami rentgenowskimi. Są to ciała niebieskie emitujące promieniowanie rentgenowskie. Należą również do kategorii gwiazd neutronowych. Jednak pulsary radiowe i gwiazdy emitujące promieniowanie rentgenowskie zachowują się inaczej i mają różne właściwości. Pierwszy pulsar tego typu odkryto w 1972 r

Natura pulsarów

Kiedy badacze po raz pierwszy zaczęli badać, czym są pulsary, zdecydowali, że gwiazdy neutronowe mają tę samą naturę i gęstość co jądra atomowe. Wyciągnięto taki wniosek, ponieważ wszystkie pulsary charakteryzują się twardym promieniowaniem - dokładnie takim samym, jakie towarzyszy reakcjom jądrowym. Jednak dalsze obliczenia pozwoliły astronomom na sformułowanie innego stwierdzenia. Rodzaj obiektu kosmicznego, pulsar, to ciało niebieskie podobne do planet-olbrzymów (zwanych także „gwiazdami podczerwieni”).