Što je pulsar?
Pulsari su kozmički izvori radio, optičkog, rendgenskog i / ili gama zračenja koji dolaze na Zemlju u obliku periodičnih rafala (impulsa).
Pulsar je mala zvijezda koja se vrti. Na površini zvijezde postoji odjeljak koji zrači uskim snopom radio valova. Naši radijski teleskopi primaju to zračenje kad se izvor okrene prema Zemlji. Zvijezda se okreće i tok zračenja prestaje. Sljedeća revolucija zvijezde - i opet primamo njezinu radio poruku.
Kako djeluje pulsar?
Funkcionira i svjetionik s rotirajućom lampom. Iz daljine njegovu svjetlost doživljavamo kao pulsirajuću. Ista stvar se događa i s pulsarjem. Njegovo zračenje doživljavamo kao izvor radio vala koji pulsira određenom frekvencijom. Pulsari pripadaju obitelji neutronskih zvijezda. Neutronska zvijezda je zvijezda koja ostaje nakon katastrofalne eksplozije divovske zvijezde.
Pulsar - neutronska zvijezda
Zvijezda srednje veličine, poput Sunca, milijun je puta veća od planete poput Zemlje. Divovske zvijezde preko 10, a ponekad i 1000 puta veće od Sunca. Neutronska zvijezda je divovska zvijezda, stisnuta u veličinu velikog grada. Ova okolnost čini ponašanje neutronske zvijezde vrlo čudnom. Svaka je takva zvijezda jednaka u masi s ogromnom zvijezdom, ali ta se masa istiskuje u izuzetno malom volumenu. Jedna žličica tvari neutronske zvijezde teži milijardu tona.
Kako se formiraju pulsari?
Evo kako to ide.Nakon što zvijezda eksplodira, njezini se ostaci stisnu gravitacijskim silama. Znanstvenici taj proces nazivaju kolapsom zvijezde. Kako se kolaps razvija, gravitacijska sila raste, a atomi materijala zvijezde pritiskaju se sve bliže i bliže jedni drugima. Atomi su u normalnom stanju na značajnoj udaljenosti jedan od drugog jer su elektronski oblaci atoma međusobno odbojni. Ali nakon eksplozije divovske zvijezde, atomi se pritiskaju tako čvrsto i komprimiraju da se elektroni doslovno pritisnu u jezgru atoma.
Jezgro atoma sastoji se od protona i neutrona. Elektroni stisnuti u jezgru reagiraju s protonima, a kao rezultat nastaju neutroni. S vremenom sav materijal zvijezde postaje džinovska kugla komprimiranih neutrona. Rođena je neutronska zvijezda.
Kada su se pojavili pulsari?
Znanstvenici vjeruju da zvjezdani pulsari postoje od davnina. U svakom slučaju, bili su mnogo prije nego što su otvoreni. Prvi dokazi o njihovom postojanju dobiveni su u studenom 1967. godine, kada je nekoliko radio-teleskopa u Engleskoj pronašlo na svijetu neznani izvor zračenja. U svemiru postoji mnogo izvora radio valova. Na primjer, molekule vode i amonijaka koje lebde u međuzvjezdanom prostoru emitiraju radio valove. Ti valovi su uhvaćeni antenama radio-teleskopa.
Novi izvor radio valova, međutim, nije bio poput ostalih. Stariji student Joslyn Bell proučavao je radio valove koje su snimili diktafoni radio teleskopa.Ona je skrenula pozornost na redovno ponavljajuće eksplozije elektromagnetskog zračenja, koje su stigle do antene teleskopa s intervalom od 1.33733 sekundi.
Kad je vijest o otkriću Bela postala javna, neki su učenjaci odlučili da je Bell prihvatio poruku strane civilizacije. Nekoliko mjeseci kasnije zabilježen je još jedan izvor pulsne radio emisije. Znanstvenici su odustali od ideje o svom umjetnom podrijetlu. Odlučeno je da su ti izvori natprosječne zvijezde. Nazvani su pulsarima zbog pulsirajuće prirode zračenja. Pokazalo se da su Pulsari same neutronske zvijezde, na koje znanstvenici već odavno love. Od tada su otkrivene stotine takvih zvijezda.
Zašto pulsari pulsiraju?
Znanstvenici vjeruju da je razlog njihova brza rotacija. Sve se zvijezde, poput planeta, okreću oko svoje osi. Na primjer, sunce u jednom mjesecu napravi jednu revoluciju. Kako se veličina rotirajućeg tijela smanjuje, počinje se brže okretati. Zamislite da se klizač vrti na ledu. Kada pritisne ruke uz tijelo, rotacija se naglo ubrzava. Ista stvar se događa i sa superzvučnim zvijezdama. Pulsar veličine Los Angelesa rotira se jednom brzinom u sekundi. Ostali pulsari mogu se još brže vrtjeti. Pulsari se mogu okretati brzinom do 1000 okretaja u sekundi
U ovoj rotaciji leži uzrok pulsirajućeg zračenja. Pulsari su okruženi jakim magnetskim poljem. Protoni i elektroni kreću se duž linija sile ovog magnetskog polja.Kao što znate, jačina magnetskog polja povećava se na sjevernom i južnom magnetskom polu. U tim točkama brzina protona i elektrona postaje vrlo velika. Uz ovo ubrzanje, čestice emitiraju kvante energije u rasponu od x-zraka do radio valova. Budući da se puls rotira, a izvor zračenja rotira s njim, zračenje pulsara opažamo tek u trenutku kada se izvor okrene prema Zemlji. Na isti način opažamo svjetlost svjetionika rotirajućom lampom.