Сучасне розуміння пульсара. Натисніть, щоб збільшити
Астрономи виявили дуже незвичайний пульсар, який, здається, час від часу вимикається. Цей пульсар уповільнює свою швидкість обертання, але це сповільнення збільшується, коли він активний. Цей гальмівний механізм пов'язаний з потужними радіовипромінюваннями. Під час своєї активної фази витягується вітер частинок, вкрадаючи частину його обертової енергії.
Астрономи, що користуються 76-метровим радіотелескопом "Лаввелл" в Манчестерській обсерваторії Джодрелл-Банк, виявили дуже дивний пульсар, який допомагає пояснити, як пульсари діють як "космічні годинники", і підтверджує теорії, висунуті 37 років тому, щоб пояснити, яким чином випускають пульсари їхні регулярні промені радіохвиль - вважаються однією з найважчих проблем в астрофізиці. Їх дослідження, опубліковані зараз у Science Express, виявляють пульсар, який працює лише частину часу. Дивний пульсар крутиться навколо власної осі і сповільнюється на 50% швидше, коли він увімкнено, порівняно з тим, коли він не працює.
Пульсари - це щільні, високомагнетизовані нейтронні зірки, які народжуються в бурхливому вибуху, що відзначає загибель масивних зірок. Вони діють як космічні маяки, коли проектують обертовий промінь радіохвиль по всій галактиці. Доктор Майкл Крамер пояснює: "Пульсари - це мрія фізика. Вони зроблені з найбільш екстремальної речовини, про яку ми знаємо у Всесвіті, і їх високостабільне обертання робить їх надточними космічними годинниками - але, ніяково, ми не знаємо, як працюють ці годинники. Це відкриття довгий шлях до вирішення цієї проблеми ".
Сучасне розуміння пульсара. Центральна нейтронна зірка сильно намагнічена і випромінює радіопромінь уздовж своєї магнітної осі, яка нахилена до осі обертання. Сильне магнітне поле з часом призводить до вилучення частинок з поверхні, заповнення навколишньої, так званої магнітосфери плазмою. Розмір магнітосфери задається відстанню, на якій спільне обертання плазми досягає швидкості світла, так званого світлоциліндра. Плазма, що створює радіовипромінювання, врешті-решт залишає легкий циліндр у вигляді пульсарного вітру, який забезпечує крутний момент на пульсар, вносячи приблизно 50% до його спостережуваного уповільнення обертання.
Дослідницька група на чолі з д-ром Крамером виявила пульсар, який працює лише періодично. Він з’являється як звичайний пульсар приблизно тиждень, а потім «вимикається» приблизно протягом місяця, перш ніж знову випромінювати імпульси. Пульсар, званий PSR B1931 + 24, є унікальним у цій поведінці та надає астрономам можливість порівнювати його тихі та активні фази. Оскільки більшу частину часу це тихо, важко виявити, що дозволяє припустити, що може бути багато інших подібних об'єктів, які поки що уникнули виявлення.
Професор Ендрю Лін вказує, що "Після відкриття пульсарів теоретики запропонували, щоб сильні електричні поля вирвали частинки з поверхні нейтронної зірки в навколишнє намагнічене хмара плазми під назвою магнітосфера, але протягом майже 40 років цього не було спосіб перевірити правильність нашого основного розуміння ».
Університет Манчестера астрономи були в захваті, коли виявили, що цей пульсар сповільнюється швидше, коли пульсар увімкнений, ніж коли він вимкнений. Доктор Крістін Джордан вказує на важливість цього відкриття: "Ми можемо чітко бачити, що щось спрацьовує на гальма, коли пульсар увімкнено".
Цей механізм розриву повинен бути пов'язаний з радіовипромінюванням та процесами його створення, а додаткове уповільнення може бути пояснено вітром частинок, що залишають магнітосферу пульсара і несе енергію обертання. "Такий гальмівний ефект пульсарного вітру очікувався, але тепер, нарешті, ми маємо спостережні докази для цього", - додає доктор Дункан Лорімер.
Обсяг гальмування може бути пов'язаний з кількістю зарядів, що залишають пульсарну магнітосферу. Д-р Крамер пояснює своє здивування, коли було встановлено, що отримане число було в межах 2% від теоретичних прогнозів. «Ми були дуже шоковані, коли побачили ці цифри на своїх екранах. Враховуючи складність пульсара, ми ніколи не очікували, що теорія магнітосфери працюватиме так добре ».
Професор Лін підсумував результат: "Дивовижно, що через майже 40 років ми знайшли не тільки нове, незвичайне, пульсарне явище, але й дуже несподіваний спосіб підтвердити деякі фундаментальні теорії про природу пульсарів".
Оригінальне джерело: PPARC News Release
