Ce este un pulsar?
Pulsars sunt surse cosmice de radiații radio, optice, cu raze X și / sau gamma care vin pe Pământ sub formă de explozii periodice (impulsuri).
Un pulsar este o mică stea învârtită. Există o secțiune pe suprafața unei stele care radiază un spațiu îngust de unde radio în spațiu. Radiotelescoapele noastre primesc această radiație atunci când sursa este întoarsă către Pământ. Steaua se rotește și fluxul de radiații încetează. Următoarea revoluție a vedetei - și primim din nou mesajul ei radio.
Cum funcționează un pulsar?
Farul cu lampă rotativă funcționează și el. De la distanță, percepem lumina ei ca pulsantă. Același lucru se întâmplă și cu pulsarul. Percepționăm radiația sa ca o sursă de radiații de unde radio care pulsează cu o anumită frecvență. Pulsars aparțin familiei de stele neutronice. O stea cu neutroni este o stea care rămâne după o explozie catastrofală a unei stele uriașe.
Pulsar - o stea cu neutroni
O stea de dimensiuni medii, precum Soarele, este de un milion de ori mai mare decât o planetă ca Pământul. Stele uriașe de peste 10 și uneori de 1000 de ori mai mari decât Soarele. O stea cu neutroni este o stea uriașă, stoarsă la dimensiunea unui oraș mare. Această circumstanță face ca comportamentul unei stele neutronice să fie foarte ciudat. Fiecare astfel de stea este egală în masă cu o stea uriașă, dar această masă este stoarsă într-un volum extrem de mic. O linguriță de materie cu stele neutronice cântărește un miliard de tone.
Cum se formează pulsars?
Iată cum mergeDupă explodarea stelei, rămășițele sale sunt comprimate de forțele gravitaționale. Oamenii de știință numesc acest proces prăbușirea unei stele. Pe măsură ce prăbușirea se dezvoltă, forța gravitației crește, iar atomii materialului stelei sunt presate din ce în ce mai aproape unul de celălalt. Într-o stare normală, atomii se află la o distanță considerabilă unul de celălalt, deoarece norii de electroni ai atomilor se resping reciproc. Dar după explozia unei stele uriașe, atomii sunt presați atât de strâns și comprimat încât electronii sunt literalmente presați în nucleele atomilor.
Nucleul unui atom este format din protoni și neutroni. Electronii stoarse în nucleu reacționează cu protoni, iar rezultatul se formează neutroni. În timp, tot materialul stelei devine o bilă uriașă de neutroni comprimați. Se naște o stea cu neutroni.
Când au apărut pulsars?
Oamenii de știință cred că pulsarsul stelelor există încă din vremuri imemoriale. În orice caz, au fost cu mult înainte de a fi deschise. Primele dovezi ale existenței lor au fost obținute în noiembrie 1967, când mai multe telescoape radio din Anglia au găsit pe cer o sursă de radiații necunoscută anterior. Există multe surse de unde radio în spațiu. De exemplu, moleculele de apă și amoniu care se abate în spațiul interstelar emit unde radio. Aceste unde sunt capturate de antenele de platou ale telescoapelor radio.
Noua sursă de unde radio, însă, nu a fost ca celelalte. Studenta superioară Joslyn Bell a studiat undele radio înregistrate de aparatele de înregistrare ale telescopului radio.A atras atenția asupra exploziilor recurente de radiații electromagnetice, care au ajuns la antena telescopului cu un interval de 1.33733 secunde.
Când vestea descoperirii lui Bell a devenit publică, unii cercetători au decis că Bell acceptă mesajul unei civilizații străine. Câteva luni mai târziu a fost înregistrată o altă sursă de emisie radio pulsată. Oamenii de știință au abandonat ideea originii lor artificiale. S-a decis că aceste surse sunt stele superdense. Au fost numiți pulsars din cauza naturii pulsatorii a radiațiilor. Pulsars s-au dovedit a fi chiar stelele neutronice pe care oamenii de știință le-au vânat de mult timp. De atunci, sute de astfel de stele au fost descoperite.
De ce pulsează pulsurile?
Oamenii de știință cred că motivul este rotația rapidă a acestora. Toate stelele, ca planetele, se rotesc în jurul axei sale. De exemplu, soarele face o revoluție într-o lună. Pe măsură ce dimensiunea unui corp rotativ scade, acesta începe să se rotească mai repede. Imaginează-ți un skater care se învârte pe gheață. Când își apasă mâinile pe corp, rotația accelerează brusc. Același lucru se întâmplă și cu stelele superdense. Un pulsar de dimensiuni din Los Angeles se rotește cu o revoluție pe secundă. Alte pulsars se pot roti și mai repede. Pulsars se pot roti cu viteze de până la 1000 de rotații pe secundă
În această rotație stă cauza radiațiilor pulsatorii. Pulsars sunt înconjurate de un câmp magnetic puternic. Protonii și electronii se mișcă de-a lungul liniilor de forță ale acestui câmp magnetic.După cum știți, rezistența câmpului magnetic crește la polii magnetici nord și sud. În aceste puncte, viteza protonilor și electronilor devine foarte mare. Cu această accelerație, particulele emit cantitate de energie în intervalul de la razele X la undele radio. Deoarece pulsarul se rotește, iar sursa de radiație se rotește cu ea, percepem radiația pulsarului doar în momentul în care sursa este întoarsă spre Pământ. În același mod, percepem lumina unui far cu o lampă rotativă.