ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΤΟ PULSAR;

Send

Είναι αυτά που είναι γνωστά ως «φάροι» του σύμπαντος - περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων που εκπέμπουν μια εστιασμένη δέσμη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που είναι ορατή μόνο αν στέκεστε στο δρόμο της. Γνωστά ως pulsars, αυτά τα αστρικά λείψανα παίρνουν το όνομά τους λόγω του τρόπου με τον οποίο οι εκπομπές τους φαίνονται «παλλόμενες» στο διάστημα.

Όχι μόνο αυτά τα αρχαία αστρικά αντικείμενα είναι πολύ συναρπαστικά και φοβερά για να τα δείτε, είναι πολύ χρήσιμα και στους αστρονόμους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι έχουν τακτικές περιόδους περιστροφής, οι οποίες παράγουν ένα πολύ ακριβές εσωτερικό στους παλμούς του - που κυμαίνονται από χιλιοστά του δευτερολέπτου έως δευτερόλεπτα.

Περιγραφή:

Οι παλμοί είναι τύποι αστεριών νετρονίων. τα νεκρά λείψανα τεράστιων αστεριών. Αυτό που ξεχωρίζει τα pulsars από τα συνηθισμένα αστέρια νετρονίων είναι ότι είναι πολύ μαγνητισμένα και περιστρέφονται με τεράστιες ταχύτητες. Οι αστρονόμοι τα ανιχνεύουν από τους ραδιοπαλμούς που εκπέμπουν σε τακτά χρονικά διαστήματα.

Σχηματισμός:

Ο σχηματισμός ενός πάλσαρ μοιάζει πολύ με τη δημιουργία ενός άστρου νετρονίων. Όταν ένα τεράστιο αστέρι με 4 έως 8 φορές τη μάζα του Ήλιου μας πεθαίνει, πυροδοτείται ως σουπερνόβα. Τα εξωτερικά στρώματα εκτοξεύονται στο διάστημα και ο εσωτερικός πυρήνας συστέλλεται με τη βαρύτητά του. Η βαρυτική πίεση είναι τόσο ισχυρή που ξεπερνά τους δεσμούς που κρατούν τα άτομα μακριά.

Τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια συνθλίβονται μεταξύ τους από τη βαρύτητα για να σχηματίσουν νετρόνια. Η βαρύτητα στην επιφάνεια ενός αστεριού νετρονίων είναι περίπου 2 x 10¹¹ η δύναμη της βαρύτητας στη Γη. Έτσι, τα πιο τεράστια αστέρια πυροδοτούνται ως σουπερνόβα και μπορούν να εκραγούν ή να καταρρεύσουν σε μαύρες τρύπες. Αν είναι λιγότερο ογκώδη, όπως ο Ήλιος μας, εκτοξεύουν τα εξωτερικά τους στρώματα και μετά κρυώνουν αργά ως λευκοί νάνοι.

Αλλά για αστέρια μεταξύ 1,4 και 3,2 φορές τη μάζα του Ήλιου, μπορεί να εξακολουθούν να γίνονται σουπερνόβα, αλλά απλά δεν έχουν αρκετή μάζα για να κάνουν μια μαύρη τρύπα. Αυτά τα αντικείμενα μεσαίας μάζας τελειώνουν τη ζωή τους ως αστέρια νετρονίων και μερικά από αυτά μπορούν να γίνουν πάλσαρ ή μαγνήτες. Όταν αυτά τα αστέρια καταρρέουν, διατηρούν τη γωνιακή τους ορμή.

Αλλά με πολύ μικρότερο μέγεθος, η ταχύτητα περιστροφής τους αυξάνεται δραματικά, περιστρέφοντας πολλές φορές το δευτερόλεπτο. Αυτό το σχετικά μικρό, πολύ πυκνό αντικείμενο, εκπέμπει μια ισχυρή έκρηξη ακτινοβολίας κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου, αν και αυτή η δέσμη ακτινοβολίας δεν ευθυγραμμίζεται απαραίτητα με τον άξονα περιστροφής. Έτσι, τα πάλσαρ περιστρέφονται απλά αστέρια νετρονίων.

Και έτσι, από εδώ στη Γη, όταν οι αστρονόμοι εντοπίζουν μια έντονη δέσμη εκπομπών ραδιοφώνων αρκετές φορές το δευτερόλεπτο, καθώς περιστρέφεται σαν μια ακτίνα φάρου - αυτό είναι ένα pulsar.

Ιστορία:

Το πρώτο pulsar ανακαλύφθηκε το 1967 από τους Jocelyn Bell Burnell και Antony Hewis και εξέπληξε την επιστημονική κοινότητα από τις τακτικές εκπομπές ραδιοφώνου που μεταδίδει. Εντόπισαν μια μυστηριώδη εκπομπή ραδιοφώνου που προέρχεται από ένα σταθερό σημείο στον ουρανό που κορυφώθηκε κάθε 1,33 δευτερόλεπτα. Αυτές οι εκπομπές ήταν τόσο κανονικές που ορισμένοι αστρονόμοι πίστευαν ότι μπορεί να είναι απόδειξη επικοινωνίας από έναν ευφυή πολιτισμό.

Αν και ο Burnell και ο Hewis ήταν βέβαιοι ότι είχαν φυσική προέλευση, το ονόμασαν LGM-1, το οποίο σημαίνει «μικρούς πράσινους άντρες» και οι επακόλουθες ανακαλύψεις βοήθησαν τους αστρονόμους να ανακαλύψουν την πραγματική φύση αυτών των παράξενων αντικειμένων.

Οι αστρονόμοι θεωρούσαν ότι περιστρέφονταν γρήγορα αστέρια νετρονίων, και αυτό υποστηρίχθηκε περαιτέρω από την ανακάλυψη ενός πάλσαρ με πολύ σύντομη περίοδο (33 χιλιοστά του δευτερολέπτου) στο νεφέλωμα του καβουριού. Έχουν βρεθεί συνολικά 1600 μέχρι στιγμής, και το ταχύτερα ανακαλυφθεί εκπέμπει 716 παλμούς το δευτερόλεπτο.

Αργότερα, τα pulsars βρέθηκαν σε δυαδικά συστήματα, τα οποία συνέβαλαν στην επιβεβαίωση της θεωρίας γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν. Και το 1982, βρέθηκε ένα πάλσαρ με περίοδο περιστροφής μόλις 1,6 μικροδευτερόλεπτα. Στην πραγματικότητα, οι πρώτοι εξωηλιακοί πλανήτες που ανακαλύφθηκαν ποτέ βρέθηκαν σε τροχιά γύρω από ένα πάλσαρ - φυσικά, δεν θα ήταν πολύ κατοικήσιμο μέρος.

Ενδιαφέροντα γεγονότα:

Όταν σχηματίζεται ένα πάλσαρ, έχει την περισσότερη ενέργεια και την ταχύτερη ταχύτητα περιστροφής. Καθώς απελευθερώνει ηλεκτρομαγνητική ισχύ μέσω των ακτίνων της, επιβραδύνεται σταδιακά. Μέσα σε 10 έως 100 εκατομμύρια χρόνια, επιβραδύνεται στο σημείο που οι ακτίνες του κλείνουν και το πάλσαρ γίνεται αθόρυβο.

Όταν είναι ενεργοί, περιστρέφονται με τόσο ασυνήθιστη κανονικότητα που χρησιμοποιούνται ως χρονοδιακόπτες από αστρονόμους. Στην πραγματικότητα, λέγεται ότι ορισμένοι τύποι πάλσαρ ανταγωνίζονται ατομικά ρολόγια στην ακρίβεια τους στη διατήρηση του χρόνου.

Τα Pulsars μας βοηθούν επίσης να αναζητήσουμε βαρυτικά κύματα, να διερευνήσουμε το διαστρικό μέσο και ακόμη και να βρούμε εξωηλιακούς πλανήτες σε τροχιά. Στην πραγματικότητα, οι πρώτοι εξωηλιακοί πλανήτες ανακαλύφθηκαν γύρω από ένα pulsar το 1992, όταν οι αστρονόμοι Aleksander Wolszczan και Dale Frail ανακοίνωσαν την ανακάλυψη ενός πλανητικού συστήματος πολλαπλών πλανητών γύρω από το PSR B1257 + 12 - ένα pulsar χιλιοστών του δευτερολέπτου που τώρα είναι γνωστό ότι διαθέτει δύο εξωηλιακούς πλανήτες.

Έχει προταθεί ακόμη και ότι το διαστημικό σκάφος θα μπορούσε να τα χρησιμοποιήσει ως φάρους για να βοηθήσει στην περιήγηση στο Ηλιακό Σύστημα. Στο διαστημικό σκάφος Voyager της NASA, υπάρχουν χάρτες που δείχνουν την κατεύθυνση του Ήλιου σε 14 πάλσαρ στην περιοχή μας. Αν οι εξωγήινοι ήθελαν να βρουν τον πλανήτη μας, δεν θα μπορούσαν να ζητήσουν έναν πιο ακριβή χάρτη.

Έχουμε γράψει πολλά άρθρα για αστέρια εδώ στο Space Magazine. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με ένα pulsar ακτίνων γάμμα που ανακαλύφθηκε πρόσφατα και εδώ είναι ένα άρθρο για το πώς περιστρέφονται τα χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα αστέρια, ρίξτε μια ματιά στα δελτία ειδήσεων του Hubblesite για τα αστέρια και εδώ είναι η αρχική σελίδα των αστεριών και των γαλαξιών.

Έχουμε ηχογραφήσει αρκετά επεισόδια του Astronomy Cast για αστέρια. Εδώ είναι δύο που μπορεί να σας φανούν χρήσιμα: Επεισόδιο 12: Από πού προέρχονται τα αστέρια μωρών και επεισόδιο 13: Πού πηγαίνουν τα αστέρια όταν πεθαίνουν;