CO JE TO PULSAR?

Send

Jsou to takzvané „majáky“ vesmíru - rotující neutronové hvězdy, které vyzařují zaostřený paprsek elektromagnetického záření, které je viditelné, pouze pokud stojíte v jeho cestě. Tyto hvězdné relikvie, známé jako pulsary, dostávají své jméno kvůli způsobu, jakým se zdá, že jejich emise „pulzují“ ven do vesmíru.

Nejenže jsou tyto starobylé hvězdné objekty velmi fascinující a úžasné na pohled, jsou také užitečné pro astronomy. To je způsobeno tím, že mají pravidelné rotační periody, které vytvářejí velmi přesné interní impulsy - od milisekund do sekund.

Popis:

Pulsary jsou typy neutronových hvězd; mrtvé pozůstatky mohutných hvězd. Co odlišuje pulsary od běžných neutronových hvězd, je to, že jsou vysoce magnetizované a rotují obrovskými rychlostmi. Astronomové je detekují rádiovými pulzy, které vysílají v pravidelných intervalech.

Formace:

Tvorba pulsaru je velmi podobná tvorbě neutronové hvězdy. Když zemře masivní hvězda se 4 až 8 násobkem hmotnosti našeho Slunce, vybuchne jako supernova. Vnější vrstvy jsou vystřeleny do vesmíru a vnitřní jádro se svou gravitací stahuje. Gravitační tlak je tak silný, že překonává vazby, které udržují atomy od sebe.

Elektrony a protony jsou drceny dohromady gravitací za vzniku neutronů. Gravitace na povrchu neutronové hvězdy je asi 2 x 10¹¹ gravitační síla na Zemi. Takže nejmasivnější hvězdy vybuchují jako supernovy a mohou explodovat nebo se zhroutit do černých děr. Pokud jsou méně masivní, jako naše Slunce, odstřelují své vnější vrstvy a pak se pomalu ochladzují jako bílí trpaslíci.

Ale pro hvězdy mezi 1,4 a 3,2násobkem hmotnosti Slunce se mohou stále stát supernovy, ale prostě nemají dost hmoty, aby vytvořily černou díru. Tyto objekty střední hmoty ukončují svůj život jako neutronové hvězdy a některé z nich se mohou stát pulsary nebo magnetary. Když se tyto hvězdy zhroutí, udržují si svou úhlovou hybnost.

Ale s mnohem menší velikostí se jejich rychlost otáčení dramaticky zvyšuje a točí se mnohokrát za sekundu. Tento relativně malý, superhustý objekt vyzařuje silný paprsek záření podél svých čar magnetického pole, i když tento paprsek záření se nemusí nutně vyrovnat s osou rotace. Pulzary jsou tedy jednoduše rotující neutronové hvězdy.

Odtud na Zemi, když astronomové detekují intenzivní paprsek rádiových emisí několikrát za sekundu, protože se točí kolem paprsku majáku - jedná se o pulsar.

Dějiny:

První pulsar objevili v roce 1967 Jocelyn Bell Burnell a Antony Hewis a to překvapilo vědeckou komunitu pravidelnými rádiovými emisemi, které přenášely. Zjistili záhadné rádiové vyzařování přicházející z pevného bodu na obloze, které vrcholilo každých 1,33 sekundy. Tyto emise byly tak pravidelné, že si někteří astronomové mysleli, že by to mohl být důkaz komunikace inteligentní civilizace.

Přestože Burnell a Hewis si byli jisti, že mají přirozený původ, pojmenovali ji LGM-1, což znamená „malí zelení muži“, a následné objevy pomohly astronomům objevit skutečnou povahu těchto podivných předmětů.

Astronomové se domnívali, že se jedná o rychle se otáčející neutronové hvězdy, a to bylo dále podporováno objevem pulsaru s velmi krátkou periodou (33 milisekund) v Krabově mlhovině. Dosud bylo nalezeno celkem 1600 a nejrychleji objevené emise 716 pulsů za sekundu.

Později byly pulsary nalezeny v binárních systémech, což pomohlo potvrdit Einsteinovu teorii obecné relativity. A v roce 1982 byl nalezen pulsar s periodou rotace pouhých 1,6 mikrosekundy. Ve skutečnosti byly objeveny první extrasolární planety, které kdy byly objeveny, obíhající kolem pulsaru - samozřejmě by to nebylo velmi obyvatelné místo.

Zajímavosti:

Když se pulsar poprvé vytvoří, má nejvyšší energii a nejrychlejší rychlost otáčení. Když uvolňuje elektromagnetickou energii skrz své paprsky, postupně se zpomaluje. Během 10 až 100 milionů let se zpomalí do té míry, že se jeho paprsky vypnou a pulsar ztichne.

Když jsou aktivní, točí se s takovou podivnou pravidelností, že je astronomy používají jako časovače. Ve skutečnosti se říká, že určité typy pulsarů soupeří s atomovými hodinami v jejich přesnosti při dodržení času.

Pulsary nám také pomáhají hledat gravitační vlny, zkoumat mezihvězdné médium a dokonce najít mimozemské planety na oběžné dráze. Ve skutečnosti byly první extrasolární planety objeveny kolem pulsaru v roce 1992, kdy astronomové Aleksander Wolszczan a Dale Frail oznámili objev multid planetárního systému kolem PSR B1257 + 12 - milisekundový pulsar, o kterém je známo, že má dvě extrasolární planety.

Bylo dokonce navrženo, že by je mohla kosmická loď použít jako majáky, aby pomohla navigovat kolem Sluneční soustavy. Na vesmírné lodi NASA Voyager existují mapy, které ukazují směr Slunce na 14 pulsarů v našem regionu. Pokud by cizinci chtěli najít naši domovskou planetu, nemohli požádat o přesnější mapu.

Zde jsme psali mnoho článků o hvězdách na Space Magazine. Zde je článek o nově objeveném pulsaru gama paprsků a zde je článek o tom, jak se milisekundové pulsary otáčí tak rychle.

Pokud byste chtěli získat více informací o hvězdách, podívejte se na Zprávy Hubblesite's News Releases o Hvězdách a zde je domovská stránka hvězd a galaxií.

Nahráli jsme několik epizod Astronomy Cast o hvězdách. Zde jsou dva, které vám mohou pomoci: Epizoda 12: Odkud pocházejí dětské hvězdy, a Epizoda 13: Kam odcházejí hvězdy, když zemřou?