Вони називаються "маяками" Всесвіту - обертовими нейтронними зірками, які випромінюють сфокусований промінь електромагнітного випромінювання, який видно лише тоді, коли ви стоїте на цьому шляху. Ці зоряні реліквії, відомі як пульсари, отримали свою назву через те, як видається, що їх викиди "пульсують" у космос.
Ці древні зоряні об’єкти не тільки надзвичайно привабливі і дивовижні, вони також дуже корисні і астрономам. Це пов’язано з тим, що вони мають регулярні періоди обертання, що виробляє дуже точний внутрішній у своїх імпульсах - від мілісекунд до секунд.
Опис:
Пульсари - це типи нейтронних зірок; мертві реліквії масивних зірок. Що відрізняє пульсари від звичайних нейтронних зірок, це те, що вони сильно намагнічені і обертаються з величезними швидкостями. Астрономи виявляють їх за допомогою радіоімпульсів, які вони випромінюють через регулярні проміжки часу.
Формування:
Утворення пульсару дуже схоже на створення нейтронної зірки. Коли помирає масивна зірка, яка в 4–8 разів перевищує масу нашого Сонця, вона детонує як наднова. Зовнішні шари підірвані в космос, а внутрішнє ядро стискається з силою тяжіння. Гравітаційний тиск настільки сильний, що він долає зв’язки, що тримають атоми один від одного.
Електрони і протони подрібнюються гравітацією, утворюючи нейтрони. Гравітація на поверхні нейтронної зірки становить приблизно 2 х 1011 сила тяжіння на Землю. Отже, наймасовіші зірки детонують як наднові і можуть вибухати або обвалюватися в чорні діри. Якщо вони менш масивні, як наше Сонце, вони відривають свої зовнішні шари, а потім повільно охолоджують, як білі карлики.
Але для зірок у 1,4 та 3,2 рази більше маси Сонця вони все ще можуть стати надновими, але їм просто не вистачає маси, щоб зробити чорну діру. Ці об'єкти середньої маси закінчують своє життя як нейтронні зірки, і деякі з них можуть стати пульсарами або магнітами. Коли ці зірки розпадаються, вони підтримують свою кутову імпульс.
Але зі значно меншими розмірами їх швидкість обертання різко зростає, обертаючись багато разів в секунду. Цей відносно крихітний, надмірно щільний предмет випромінює потужний випромінювання по своїх лініях магнітного поля, хоча цей випромінювальний випромінювання не обов'язково вирівнюється з його віссю обертання. Отже, пульсари - це просто обертові нейтронні зірки.
І ось звідси на Землі, коли астрономи виявляють інтенсивний промінь радіовипромінювання кілька разів на секунду, коли він обертається навколо, як маяковий промінь, - це пульсар.
Історія:
Перший пульсар був відкритий в 1967 році Джоселін Белл Бернелл та Ентоні Хьюїс, і він здивував наукове співтовариство регулярними радіовипромінюваннями, які він передав. Вони виявили таємничу радіовипромінювання, що надходила з нерухомої точки на небі, яка досягала кожні 1,33 секунди. Ці викиди були настільки регулярними, що деякі астрономи вважали, що це може бути свідченням зв'язку інтелектуальної цивілізації.
Хоча Бернелл і Хьюїс були впевнені, що він має природне походження, вони назвали його LGM-1, що означає "маленьких зелених чоловічків", а наступні відкриття допомогли астрономам відкрити справжню природу цих дивних об'єктів.
Астрономи теоретизували, що вони швидко обертаються нейтронними зірками, і це в подальшому було підтверджено відкриттям пульсара з дуже коротким періодом (33-мілісекунда) в туманності Краба. До цих пір було знайдено 1600, і найшвидший виявлений випромінює 716 імпульсів в секунду.
Пізніше в бінарних системах були знайдені пульсари, що допомогло підтвердити теорію загальної відносності Ейнштейна. А в 1982 році був знайдений пульсар з періодом обертання всього 1,6 мікросекунд. Насправді перші виявлені позапланові планети, що колись знаходилися на орбіті пульсаром, - звичайно, це не було б дуже житловим місцем.
Цікаві факти:
Коли пульсар сформується вперше, він має найбільшу енергію і найбільшу швидкість обертання. Коли він випускає електромагнітну енергію через свої промені, вона поступово сповільнюється. Протягом 10–100 мільйонів років він сповільнюється до того, що його пучки відключаються і пульсар стає тихим.
Коли вони активні, вони крутяться з такою дивною регулярністю, що їх астрономи використовують як таймери. Насправді говорять, що певні типи пульсарів конкурують з атомними годинниками за своєю точністю за часом.
Пульсари також допомагають нам шукати гравітаційні хвилі, досліджувати міжзоряне середовище і навіть знаходити на орбіті позасонячні планети. Насправді перші екстрасолярні планети були виявлені навколо пульсару в 1992 році, коли астрономи Олександр Вольшчан і Дейл Фрейл оголосили про відкриття багатопланетної планетарної системи навколо PSR B1257 + 12 - мілісекундний пульсар, який, як відомо, має дві позасонячні планети.
Навіть було запропоновано, щоб космічні апарати могли використовувати їх як маяки, щоб допомогти орієнтуватися навколо Сонячної системи. На космічному кораблі NASA Voyager є карти, які показують напрямок Сонця до 14 пульсарів у нашому регіоні. Якби прибульці хотіли знайти нашу рідну планету, вони не могли б попросити більш точну карту.
Ми написали багато статей про зірок тут у Space Magazine. Ось стаття про нещодавно відкритий пульсар гамма-випромінювання, і ось стаття про те, як мільсекундні пульсари крутяться так швидко.
Якщо вам потрібна додаткова інформація про зірки, перегляньте випуски новин Hubblesite про зірок, і ось домашня сторінка зірок та галактик.
Ми записали кілька епізодів Астрономічної ролі про зірок. Ось два, які можуть вам бути корисними: Епізод 12: Звідки беруться дитячі зірки та Епізод 13: Куди йдуть зірки, коли вони вмирають?
Podcast (аудіо): Завантажити (Тривалість: 4:18 - 3,9MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (відео): Завантажити (67.8MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
