Quand le premier pulsar a-t-il été découvert ? Pulsar

Le contenu de l'article

PULSAR, un objet astronomique qui émet de puissantes impulsions de rayonnement électromagnétique strictement périodiques, principalement dans le domaine radio. L’énergie émise sous forme d’impulsions ne représente qu’une petite fraction de son énergie totale. Presque tous les pulsars connus se trouvent dans notre Galaxie. Chaque pulsar a sa propre période de pulsation ; ils vont de 640 impulsions par seconde à une impulsion toutes les 5 s. Les périodes de la plupart des pulsars varient de 0,5 à 1 s. Des mesures précises montrent que la période entre les impulsions augmente généralement d'un milliardième de seconde par jour ; c'est exactement ce à quoi il faut s'attendre lorsque la rotation d'une étoile ralentit, perdant de l'énergie au cours du processus de rayonnement.

La découverte des pulsars en 1967 a été une grande surprise, car de tels phénomènes n'avaient pas été prédits auparavant. Il est vite devenu clair que ce phénomène était associé soit à des pulsations radiales, soit à la rotation des étoiles. Mais ni les étoiles ordinaires, ni même les naines blanches, ne peuvent naturellement pulser à une fréquence aussi élevée. Ils ne peuvent pas non plus tourner aussi vite – la force centrifuge les déchirera. Il ne peut s'agir que d'un corps très dense, constitué d'une substance prédite par L.D. Landau et R. Oppenheimer en 1939. Dans cette substance, les noyaux des atomes sont étroitement pressés les uns contre les autres. Seule la gigantesque force de gravité, que possèdent uniquement les corps très massifs comme les étoiles, peut comprimer la matière à ce point. À des densités énormes, les réactions nucléaires convertissent la plupart des particules en neutrons, c'est pourquoi ces corps sont appelés étoiles à neutrons.

Le puissant pulsar PSR 0531+21, situé dans la nébuleuse du Crabe, a été étudié de manière très détaillée. Cette étoile à neutrons fait 30 tours par seconde et son champ magnétique tournant avec une induction de 10,12 G « fonctionne » comme un accélérateur géant de particules chargées, leur donnant une énergie allant jusqu'à 10,20 eV, soit 100 millions de fois plus que dans la plupart des cas. puissant accélérateur sur Terre. La puissance totale de rayonnement de ce pulsar est 100 000 fois supérieure à celle du Soleil. Moins de 0,01 % de cette puissance provient des impulsions radio, soit env. 1% est émis sous forme d'impulsions optiques et env. 10% – sous forme de rayons X. La puissance restante provient probablement des émissions radio basse fréquence et des particules élémentaires de haute énergie – les rayons cosmiques.

La durée d'une impulsion radio dans un pulsar typique ne représente que 3 % de l'intervalle de temps entre les impulsions. Les impulsions qui arrivent régulièrement sont très différentes les unes des autres, mais la forme moyenne (généralisée) de l'impulsion est différente pour chaque pulsar et est conservée pendant de nombreuses années. L’analyse de la forme de l’impulsion a montré de nombreuses choses intéressantes. Généralement, chaque impulsion se compose de plusieurs sous-impulsions qui « dérivent » le long du profil d'impulsion moyen. Pour certains pulsars, la forme du profil moyen peut changer soudainement, passant d'une forme stable à une autre ; chacun d’eux persiste pendant plusieurs centaines d’impulsions. Parfois, la puissance d'impulsion chute puis récupère. Ce « gel » peut durer de quelques secondes à plusieurs jours.

Après une analyse détaillée, les sous-impulsions révèlent une structure fine : chaque impulsion est constituée de centaines de microimpulsions. La zone d'émission d'une telle microimpulsion à la surface du pulsar est inférieure à 300 m. De plus, la puissance d'émission est comparable à celle du soleil.

Le mécanisme d'action d'un pulsar.

Jusqu'à présent, il n'existe qu'une image approximative de l'action d'un pulsar. Il est basé sur une étoile à neutrons en rotation dotée d’un puissant champ magnétique. Le champ magnétique tournant capte les particules nucléaires s'échappant de la surface de l'étoile et les accélère à de très hautes énergies. Ces particules émettent des quanta électromagnétiques dans la direction de leur mouvement, formant des faisceaux de rayonnement rotatifs. Lorsque le faisceau est dirigé vers la Terre, nous recevons une impulsion de rayonnement. On ne sait pas tout à fait pourquoi ces impulsions ont une structure si claire ; peut-être que seules de petites zones de la surface de l'étoile à neutrons éjectent des particules dans le champ magnétique. Les particules d'énergie maximale ne peuvent pas être accélérées individuellement ; ils semblent former des faisceaux contenant peut-être 10 12 particules, qui sont accélérées comme une seule particule. Cela permet également de comprendre les limites nettes des impulsions, dont chacune est probablement associée à un faisceau de particules distinct.

Ouverture.

Le premier pulsar a été découvert par accident en 1967 par les astronomes J. Bell et E. Hewish de l'Université de Cambridge. En testant un nouveau radiotélescope doté d'un équipement permettant d'enregistrer le rayonnement cosmique à variation rapide, ils ont découvert de manière inattendue des chaînes d'impulsions arrivant avec une périodicité claire. Le premier pulsar avait une période de 1,3373 s et une durée d'impulsion de 0,037 s. Les scientifiques l'ont baptisé CP 1919, ce qui signifie « Cambridge Pulsar », qui a une ascension droite de 19 heures 19 minutes. En 1997, grâce aux efforts de tous les radioastronomes du monde, plus de 700 pulsars avaient été découverts. La recherche sur les pulsars est effectuée à l'aide des plus grands télescopes, car une sensibilité élevée est nécessaire pour détecter des impulsions courtes.

La structure d'un pulsar.

Les étoiles à neutrons ont un noyau liquide et une croûte solide d'env. 1 km. Par conséquent, la structure des pulsars rappelle davantage celle des planètes que celle des étoiles. Une rotation rapide conduit à un certain aplatissement du pulsar. Le rayonnement emporte de l’énergie et du moment cinétique, ce qui ralentit la rotation. Cependant, la croûte solide empêche le pulsar de devenir progressivement sphérique. Au fur et à mesure que la rotation ralentit, les contraintes s'accumulent dans la croûte et finalement elle se brise : l'étoile devient brusquement légèrement plus sphérique, son rayon équatorial diminue (de seulement 0,01 mm) et la vitesse de rotation (en raison de la conservation de l'impulsion) augmente légèrement. . S’ensuit alors à nouveau un ralentissement progressif de la rotation et un nouveau « tremblement d’étoile », entraînant une augmentation de la vitesse de rotation. Ainsi, en étudiant les changements dans les périodes des pulsars, il est possible d'en apprendre beaucoup sur la physique de la croûte solide des étoiles à neutrons. Des processus tectoniques s'y produisent, comme dans la croûte des planètes, et éventuellement leurs propres montagnes microscopiques se forment.

Pulsars doubles.

Le pulsar PSR 1913+16 fut le premier découvert dans un système binaire. Son orbite est très allongée, elle se rapproche donc très près de son voisin, qui ne peut être qu'un objet compact - une naine blanche, une étoile à neutrons ou un trou noir. La grande stabilité des impulsions du pulsar permet d'étudier très précisément son mouvement orbital grâce au décalage Doppler de leur fréquence d'arrivée. Le pulsar binaire a donc été utilisé pour tester les conclusions de la relativité générale, selon lesquelles le grand axe de son orbite devrait tourner d'environ 4° par an ; C'est exactement ce qui est observé.

Plusieurs dizaines de pulsars doubles sont connus. Découvert en 1988, le pulsar du système binaire tourne 622 fois par seconde. Sa voisine, avec seulement 2 % de la masse du Soleil, était probablement autrefois une étoile normale. Mais le pulsar lui a fait « perdre du poids », attirant une partie de la masse sur lui-même, et une partie en s’évaporant et en « soufflant » dans l’espace. Bientôt, le pulsar détruira complètement son voisin et se retrouvera seul. Apparemment, cela peut expliquer le fait que l'écrasante majorité des pulsars sont uniques, alors qu'au moins la moitié des étoiles normales sont incluses dans des systèmes binaires et plus complexes.

Distance aux pulsars.

En passant du pulsar à la Terre, les ondes radio traversent le milieu interstellaire ; en interagissant avec les électrons libres, ils ralentissent - plus la longueur d'onde est longue, plus le ralentissement est fort. En mesurant le retard d'une impulsion à ondes longues par rapport à une impulsion à ondes courtes (qui atteint plusieurs minutes) et en connaissant la densité du milieu interstellaire, il est possible de déterminer la distance au pulsar.

Comme le montrent les observations, il y a en moyenne dans le milieu interstellaire env. 0,03 électron par centimètre cube. Sur la base de cette valeur, les distances jusqu'aux pulsars sont en moyenne de plusieurs centaines d'années-lumière. années. Mais il existe aussi des objets plus lointains : le double pulsar PSR 1913+16 évoqué plus haut est à 18 000 années-lumière. années.

Le radiotélescope FAST a découvert un nouveau pulsar milliseconde. Crédit : Pei Wang/NAOC.

Un pulsar est un objet spatial qui émet un puissant rayonnement électromagnétique dans le domaine radio, caractérisé par une périodicité stricte. L’énergie libérée lors de telles impulsions ne représente qu’une petite fraction de l’énergie totale du pulsar. La grande majorité des pulsars découverts se trouvent dans la Voie Lactée. Chaque pulsar émet des impulsions à une certaine fréquence, qui varie de 640 pulsations par seconde à une toutes les cinq secondes. Les périodes de la partie principale de ces objets varient de 0,5 à 1 seconde. Des recherches ont montré que la périodicité des impulsions augmente d'un milliardième de seconde chaque jour, ce qui s'explique à son tour par le ralentissement de la rotation dû à l'énergie émise par l'étoile.

Le premier pulsar a été découvert par Jocelyn Bell et Anthony Hewish en juin 1967. La découverte de ce type d’objet n’était pas prévue théoriquement et a été une grande surprise pour les scientifiques. Au cours de leurs recherches, les astrophysiciens ont découvert que de tels objets devaient être constitués de matière très dense. Seuls les corps massifs, comme les étoiles, possèdent une densité de matière aussi gigantesque. En raison de l'énorme densité, les réactions nucléaires qui se déroulent à l'intérieur de l'étoile transforment les particules en neutrons, c'est pourquoi ces objets sont appelés étoiles à neutrons.

La plupart des étoiles ont une densité légèrement supérieure à celle de l'eau ; un exemple frappant en est notre Soleil, dont la substance principale est le gaz. Les naines blanches ont une masse égale à celle du Soleil, mais ont un diamètre plus petit, de sorte que leur densité est d'environ 40 t/cm 3 . Les pulsars sont comparables en masse à celle du Soleil, mais leurs dimensions sont très miniatures - environ 30 000 mètres, ce qui augmente leur densité à 190 millions de tonnes/cm 3. A cette densité, la Terre aurait un diamètre d'environ 300 mètres. Très probablement, les pulsars apparaissent après une explosion de supernova, lorsque la coquille de l'étoile disparaît et que le noyau s'effondre en une étoile à neutrons.

Le pulsar le mieux étudié à ce jour est PSR 0531+21, situé dans la nébuleuse du Crabe. Ce pulsar fait 30 tours par seconde, son champ magnétique d'induction est de mille Gauss. L'énergie de cette étoile à neutrons est cent mille fois supérieure à l'énergie de notre étoile. Toute l'énergie est divisée en : impulsions radio (0,01 %), impulsions optiques (1 %), rayons X (10 %) et rayons radio/cosmiques basse fréquence (le reste).

La durée d'une impulsion radio dans une étoile à neutrons standard est le trentième du temps entre les pulsations. Toutes les impulsions d'un pulsar diffèrent considérablement les unes des autres, mais la forme générale de l'impulsion d'un pulsar particulier lui est unique et reste la même pendant des décennies. Ce formulaire peut vous dire beaucoup de choses intéressantes. Le plus souvent, toute impulsion est divisée en plusieurs sous-impulsions, elles-mêmes divisées en microimpulsions. La taille de ces microimpulsions peut atteindre jusqu'à trois cents mètres et l'énergie qu'elles émettent est égale à l'énergie solaire.

À l’heure actuelle, les scientifiques considèrent un pulsar comme une étoile à neutrons en rotation dotée d’un puissant champ magnétique qui capture les particules nucléaires s’échappant de la surface de l’étoile et les accélère ensuite à des vitesses colossales.

Les pulsars sont constitués d'un noyau (liquide) et d'une croûte dont l'épaisseur est d'environ un kilomètre. En conséquence, les étoiles à neutrons ressemblent plus à des planètes qu’à des étoiles. En raison de la vitesse de rotation, le pulsar a une forme aplatie. Pendant l'impulsion, l'étoile à neutrons perd une partie de son énergie et, par conséquent, sa rotation ralentit. A cause de cette décélération, une tension s'accumule dans la croûte puis la croûte se brise, l'étoile devient un peu plus ronde - le rayon diminue et la vitesse de rotation (en raison de la conservation du couple) augmente.

Les distances jusqu'aux pulsars découverts à ce jour varient de 100 années-lumière à 20 000 années-lumière.

Un pulsar (rose) est visible au centre de la galaxie M82.

Explorer pulsars et étoiles à neutrons L'Univers : description et caractéristiques avec photos et vidéos, structure, rotation, densité, composition, masse, température, recherche.

Pulsars

Pulsars Ce sont des objets sphériques compacts dont les dimensions ne dépassent pas les limites d'une grande ville. Ce qui est surprenant, c'est qu'avec un tel volume, ils dépassent la masse solaire en termes de masse. Ils sont utilisés pour étudier les états extrêmes de la matière, détecter des planètes situées au-delà de notre système et mesurer les distances cosmiques. De plus, ils ont aidé à trouver des ondes gravitationnelles indiquant des événements énergétiques, tels que des collisions supermassives. Découvert pour la première fois en 1967.

Qu'est-ce qu'un pulsar ?

Si vous cherchez un pulsar dans le ciel, il apparaît comme une étoile scintillante ordinaire suivant un certain rythme. En fait, leur lumière ne scintille pas et ne pulse pas, et elles n’apparaissent pas comme des étoiles.

Le pulsar produit deux faisceaux de lumière persistants et étroits dans des directions opposées. L'effet de scintillement est créé parce qu'ils tournent (principe de la balise). A ce moment, le faisceau atteint la Terre puis tourne à nouveau. Pourquoi cela arrive-t-il? Le fait est que le faisceau lumineux d’un pulsar n’est généralement pas aligné avec son axe de rotation.

Si le clignotement est généré par rotation, alors la vitesse des impulsions reflète la vitesse à laquelle le pulsar tourne. Au total, 2 000 pulsars ont été découverts, dont la plupart tournent une fois par seconde. Mais il existe environ 200 objets qui parviennent à faire une centaine de tours en même temps. Les plus rapides sont appelés millisecondes, car leur nombre de tours par seconde est égal à 700.

Les pulsars ne peuvent pas être considérés comme des étoiles, du moins « vivantes ». Il s’agit plutôt d’étoiles à neutrons, formées après qu’une étoile massive soit à court de carburant et s’effondre. En conséquence, une forte explosion est créée - une supernova, et le matériau dense restant se transforme en étoile à neutrons.

Le diamètre des pulsars dans l'Univers atteint 20 à 24 km et leur masse est le double de celle du Soleil. Pour vous donner une idée, un morceau d’un tel objet de la taille d’un morceau de sucre pèsera 1 milliard de tonnes. Autrement dit, quelque chose d'aussi lourd que l'Everest tient dans votre main ! Certes, il existe un objet encore plus dense : un trou noir. Le plus massif atteint 2,04 masses solaires.

Les pulsars ont un champ magnétique puissant, 100 millions à 1 quadrillion de fois plus puissant que celui de la Terre. Pour qu’une étoile à neutrons commence à émettre de la lumière comme un pulsar, elle doit avoir le bon rapport entre l’intensité du champ magnétique et la vitesse de rotation. Il arrive qu'un faisceau d'ondes radio ne traverse pas le champ de vision d'un télescope au sol et reste invisible.

Pulsars radio

L'astrophysicien Anton Biryukov sur la physique des étoiles à neutrons, le ralentissement de la rotation et la découverte des ondes gravitationnelles :

Pourquoi les pulsars tournent-ils ?

La lenteur d'un pulsar est d'une rotation par seconde. Les plus rapides accélèrent jusqu'à des centaines de tours par seconde et sont appelés millisecondes. Le processus de rotation se produit parce que les étoiles à partir desquelles elles ont été formées ont également tourné. Mais pour atteindre cette vitesse, il faut une source supplémentaire.

Les chercheurs pensent que les pulsars millisecondes ont été formés en volant de l'énergie à un voisin. Vous remarquerez peut-être la présence d’une substance étrangère qui augmente la vitesse de rotation. Et ce n’est pas une bonne chose pour le compagnon blessé, qui pourrait un jour être entièrement consumé par le pulsar. De tels systèmes sont appelés veuves noires (du nom d’un type dangereux d’araignée).

Les pulsars sont capables d'émettre de la lumière dans plusieurs longueurs d'onde (de la radio aux rayons gamma). Mais comment font-ils ? Les scientifiques ne parviennent pas encore à trouver de réponse exacte. On pense qu’un mécanisme distinct est responsable de chaque longueur d’onde. Les faisceaux semblables à des balises sont constitués d’ondes radio. Ils sont brillants et étroits et ressemblent à une lumière cohérente, où les particules forment un faisceau focalisé.

Plus la rotation est rapide, plus le champ magnétique est faible. Mais la vitesse de rotation est suffisante pour qu’ils émettent des rayons aussi brillants que les lents.

Lors de la rotation, le champ magnétique crée un champ électrique qui peut amener les particules chargées dans un état mobile (courant électrique). La zone au-dessus de la surface où domine le champ magnétique s’appelle la magnétosphère. Ici, les particules chargées sont accélérées à des vitesses incroyablement élevées en raison d’un champ électrique puissant. Chaque fois qu’ils accélèrent, ils émettent de la lumière. Il est affiché dans les plages optiques et radiologiques.

Et les rayons gamma ? Les recherches suggèrent que leur source devrait être recherchée ailleurs, à proximité du pulsar. Et ils ressembleront à un éventail.

Recherche de pulsars

Les radiotélescopes restent la principale méthode de recherche de pulsars dans l'espace. Ils sont petits et faibles par rapport aux autres objets, vous devez donc scanner tout le ciel et progressivement ces objets tombent dans l'objectif. La plupart ont été découverts à l'observatoire Parkes en Australie. De nombreuses nouvelles données seront disponibles à partir de l'antenne réseau kilométrique carrée (SKA) à partir de 2018.

En 2008, le télescope GLAST a été lancé, qui a trouvé 2050 pulsars émetteurs de rayons gamma, dont 93 millisecondes. Ce télescope est incroyablement utile car il balaye tout le ciel, tandis que d’autres ne mettent en évidence que de petites zones le long de l’avion.

Trouver différentes longueurs d'onde peut être difficile. Le fait est que les ondes radio sont incroyablement puissantes, mais elles peuvent tout simplement ne pas pénétrer dans la lentille du télescope. Mais le rayonnement gamma se propage sur la majeure partie du ciel, mais sa luminosité est inférieure.

Les scientifiques connaissent désormais l'existence de 2 300 pulsars, découverts grâce aux ondes radio et 160 grâce aux rayons gamma. Il existe également des pulsars de 240 millisecondes, dont 60 produisent des rayons gamma.

Utilisation de pulsars

Les pulsars ne sont pas seulement des objets spatiaux étonnants, mais aussi des outils utiles. La lumière émise peut en dire beaucoup sur les processus internes. Autrement dit, les chercheurs sont capables de comprendre la physique des étoiles à neutrons. Ces objets ont une pression si élevée que le comportement de la matière diffère de l'habituel. Le contenu étrange des étoiles à neutrons est appelé « pâte nucléaire ».

Les pulsars apportent de nombreux avantages grâce à la précision de leurs impulsions. Les scientifiques connaissent des objets spécifiques et les perçoivent comme des horloges cosmiques. C’est ainsi que des spéculations sur la présence d’autres planètes ont commencé à apparaître. En fait, la première exoplanète trouvée tournait autour d’un pulsar.

N’oubliez pas que les pulsars continuent de se déplacer pendant qu’ils « clignent des yeux », ce qui signifie qu’ils peuvent être utilisés pour mesurer les distances cosmiques. Ils ont également participé à tester la théorie de la relativité d'Einstein, comme les moments avec la gravité. Mais la régularité de la pulsation peut être perturbée par les ondes gravitationnelles. Cela a été remarqué en février 2016.

Cimetières Pulsar

Petit à petit, tous les pulsars ralentissent. Le rayonnement est alimenté par le champ magnétique créé par la rotation. En conséquence, il perd également sa puissance et cesse d’envoyer des faisceaux. Les scientifiques ont tracé une ligne spéciale où les rayons gamma peuvent encore être détectés devant les ondes radio. Dès que le pulsar tombe en dessous, il est radié dans le cimetière des pulsars.

Si le pulsar a été formé à partir des restes d'une supernova, il dispose alors d'une énorme réserve d'énergie et d'une vitesse de rotation rapide. Les exemples incluent le jeune objet PSR B0531+21. Il peut rester dans cette phase pendant plusieurs centaines de milliers d’années, après quoi il commencera à perdre de sa vitesse. Les pulsars d'âge moyen constituent la majorité de la population et ne produisent que des ondes radio.

Cependant, un pulsar peut prolonger sa durée de vie s'il y a un satellite à proximité. Ensuite il va retirer sa matière et augmenter la vitesse de rotation. De tels changements peuvent survenir à tout moment, c'est pourquoi le pulsar est capable de renaître. Un tel contact est appelé système binaire à rayons X de faible masse. Les pulsars les plus anciens sont ceux de la milliseconde. Certains atteignent des milliards d’années.

Étoiles à neutrons

Étoiles à neutrons- des objets plutôt mystérieux, dépassant la masse solaire de 1,4 fois. Ils naissent après l’explosion d’étoiles plus grosses. Apprenons à mieux connaître ces formations.

Lorsqu’une étoile 4 à 8 fois plus massive que le Soleil explose, un noyau de haute densité subsiste et continue de s’effondrer. La gravité exerce une pression si forte sur un matériau qu’elle provoque la fusion des protons et des électrons pour devenir des neutrons. C’est ainsi qu’est née une étoile à neutrons à haute densité.

Ces objets massifs peuvent atteindre un diamètre de seulement 20 km. Pour vous donner une idée de la densité, une seule boule de matière d’étoile à neutrons pèserait un milliard de tonnes. La gravité sur un tel objet est 2 milliards de fois plus forte que celle de la Terre, et la puissance est suffisante pour la lentille gravitationnelle, permettant aux scientifiques de voir l'arrière de l'étoile.

Le choc de l’explosion laisse une impulsion qui fait tourner l’étoile à neutrons, atteignant plusieurs tours par seconde. Bien qu'ils puissent accélérer jusqu'à 43 000 fois par minute.

Couches limites à proximité d'objets compacts

L'astrophysicien Valery Suleymanov sur l'émergence des disques d'accrétion, du vent stellaire et de la matière autour des étoiles à neutrons :

L'intérieur des étoiles à neutrons

L'astrophysicien Sergueï Popov parle des états extrêmes de la matière, de la composition des étoiles à neutrons et des méthodes d'étude de l'intérieur :

Lorsqu’une étoile à neutrons fait partie d’un système binaire dans lequel une supernova a explosé, le tableau est encore plus impressionnant. Si la deuxième étoile a une masse inférieure à celle du Soleil, alors elle entraîne la masse de son compagnon dans le « lobe de Roche ». Il s’agit d’un nuage sphérique de matière en orbite autour d’une étoile à neutrons. Si le satellite était 10 fois plus gros que la masse solaire, alors le transfert de masse est également ajusté, mais pas aussi stable. Le matériau circule le long des pôles magnétiques, s'échauffe et crée des pulsations de rayons X.

En 2010, 1 800 pulsars avaient été découverts grâce à la détection radio et 70 grâce aux rayons gamma. Certains spécimens possédaient même des planètes.

Types d'étoiles à neutrons

Certains représentants des étoiles à neutrons ont des jets de matière circulant presque à la vitesse de la lumière. Lorsqu’ils nous dépassent, ils clignotent comme la lumière d’un phare. Pour cette raison, ils sont appelés pulsars.

Lorsque les pulsars à rayons X échantillonnent la matière de leurs voisins plus massifs, ils entrent en contact avec un champ magnétique et produisent de puissants faisceaux visibles dans le spectre radio, rayons X, gamma et optique. Puisque la source est située dans le compagnon, on les appelle pulsars d’accrétion.

Les pulsars en rotation dans le ciel sont entraînés par la rotation des étoiles car les électrons de haute énergie interagissent avec le champ magnétique du pulsar au-dessus des pôles. À mesure que le matériau à l’intérieur de la magnétosphère du pulsar accélère, celui-ci produit des rayons gamma. La libération d'énergie ralentit la rotation.

Les champs magnétiques des magnétars sont 1 000 fois plus puissants que ceux des étoiles à neutrons. Pour cette raison, l’étoile est obligée de tourner beaucoup plus longtemps.

Evolution des étoiles à neutrons

L'astrophysicien Sergueï Popov sur la naissance, le rayonnement et la diversité des étoiles à neutrons :

Ondes de choc à proximité d'objets compacts

L'astrophysicien Valery Suleymanov à propos des étoiles à neutrons, de la gravité sur les vaisseaux spatiaux et de la limite newtonienne :

Étoiles compactes

L'astrophysicien Alexander Potekhin à propos des naines blanches, du paradoxe de la densité et des étoiles à neutrons :

C'était trop inhabituel. Sa principale caractéristique, qui lui a valu son nom, réside dans les éclats de rayonnement périodiques, avec une période strictement définie. Une sorte de balise radio dans l’espace. Au début, on pensait qu'il s'agissait d'une étoile pulsante qui changeait de taille - de telles choses sont connues depuis longtemps. Et cela a été découvert par Jocelyn Bell, étudiante diplômée de l'Université de Cambridge, à l'aide d'un radiotélescope.
Il est intéressant de noter que le premier pulsar s’appelait LGM-1, ce qui signifie « petits hommes verts » en anglais. Cependant, il est progressivement devenu clair que les pulsars sont des objets naturels de notre Univers, et un grand nombre d'entre eux ont déjà été découverts, près de deux mille. Le plus proche de nous se trouve à 390 années-lumière.

Alors, qu’est-ce qu’un pulsar ? C'est une étoile à neutrons très petite mais très dense. De telles étoiles se forment après l’explosion d’une étoile géante, bien plus grosse que notre Soleil, une naine. À la suite de l'arrêt de la réaction thermonucléaire, la matière de l'étoile est comprimée en un objet très dense - c'est ce qu'on appelle l'effondrement, et pendant cela, les électrons - particules négatives, sont pressés dans les noyaux et se combinent avec des protons - particules positives. . En fin de compte, toute la matière de l'étoile s'avère constituée uniquement de neutrons, ce qui donne une densité énorme - les neutrons n'ont pas de charge et peuvent être situés très proches, presque les uns sur les autres.

Ainsi, toute la matière d’une énorme étoile tient dans une seule étoile à neutrons, qui ne mesure que quelques kilomètres. Sa densité est telle qu'une cuillère à café de la substance de cette étoile pèse un milliard de tonnes.

Le premier pulsar, découvert par Jocelyn Bell, a envoyé des sursauts électromagnétiques dans l'espace avec une fréquence de 1,33733 seconde. D'autres pulsars ont des périodes différentes, mais la fréquence de leur rayonnement reste constante, même si elle peut se situer dans différentes plages - des ondes radio aux rayons X. Pourquoi cela arrive-t-il?

Le fait est qu’une étoile à neutrons de la taille d’une ville tourne très rapidement. Il peut faire mille tours autour de son axe en une seconde. De plus, il possède un champ magnétique très puissant. Les protons et les électrons se déplacent le long des champs de force de ce champ, et près des pôles, où le champ magnétique est particulièrement fort et où ces particules atteignent des vitesses très élevées, ils libèrent des quanta d'énergie dans différentes plages. Cela ressemble à un synchrophasotron naturel - un accélérateur de particules, uniquement dans la nature. C'est ainsi que se forment à la surface de l'étoile deux régions d'où provient un rayonnement très puissant.

Placez une lampe de poche sur la table et commencez à la faire tourner. Le faisceau de lumière tourne avec lui, illuminant tout en cercle. De même, un pulsar, lorsqu’il tourne, émet son rayonnement avec la période de sa rotation, et il est très rapide. Lorsque la Terre se trouve sur la trajectoire du faisceau, nous observons une émission radio. D’ailleurs, ce rayon provient d’un point sur une étoile dont la taille n’est que de 250 mètres ! Quelle puissance est-ce si nous pouvons détecter un signal à des centaines et des milliers d’années-lumière ! Les pôles magnétiques et l'axe de rotation du pulsar ne coïncident pas, donc les spots émetteurs tournent et ne restent pas immobiles.

Lorsque le premier pulsar a été découvert en juin 1967, il a été pris au sérieux en tant qu’objet spatial artificiel. C'était trop inhabituel. Sa principale caractéristique, qui lui a valu son nom, est constituée d'émissions périodiques de rayonnement, avec une période strictement définie. Une sorte de balise radio dans l’espace. Au début, on pensait qu'il s'agissait d'une étoile pulsante qui changeait de taille - de telles choses sont connues depuis longtemps. Et cela a été découvert par Jocelyn Bell, étudiante diplômée de l'Université de Cambridge, à l'aide d'un radiotélescope.

Il est intéressant de noter que le premier pulsar s’appelait LGM-1, ce qui signifie « petits hommes verts » en anglais. Cependant, il est progressivement devenu clair que les pulsars sont des objets naturels de notre Univers, et un grand nombre d'entre eux ont déjà été découverts, près de deux mille. Le plus proche de nous se trouve à 390 années-lumière.

Alors, qu’est-ce qu’un pulsar ? C'est une étoile à neutrons très petite mais très dense. De telles étoiles se forment après l’explosion d’une étoile géante, bien plus grande que notre Soleil, une naine. À la suite de l'arrêt de la réaction thermonucléaire, la matière de l'étoile est comprimée en un objet très dense - c'est ce qu'on appelle l'effondrement, et pendant cela, les électrons - particules négatives, sont pressés dans les noyaux et se combinent avec des protons - particules positives. . En fin de compte, toute la matière de l'étoile s'avère constituée uniquement de neutrons, ce qui donne une densité énorme - les neutrons n'ont pas de charge et peuvent être situés très proches, presque les uns sur les autres.

Ainsi, toute la matière d’une énorme étoile tient dans une seule étoile à neutrons, qui ne mesure que quelques kilomètres. Sa densité est telle que une cuillère à café de la substance de cette étoile pèse un milliard de tonnes.

Le premier pulsar, découvert par Jocelyn Bell, a envoyé des sursauts électromagnétiques dans l'espace avec une fréquence de 1,33733 seconde. D'autres pulsars ont des périodes différentes, mais la fréquence de leur rayonnement reste constante, même si elle peut se situer dans différentes plages - des ondes radio aux rayons X. Pourquoi cela arrive-t-il?

Le fait est qu’une étoile à neutrons de la taille d’une ville tourne très rapidement. Il peut faire mille tours autour de son axe en une seconde. De plus, il possède un champ magnétique très puissant. Les protons et les électrons se déplacent le long des champs de force de ce champ, et près des pôles, où le champ magnétique est particulièrement fort et où ces particules atteignent des vitesses très élevées, ils libèrent des quanta d'énergie dans différentes plages. Cela ressemble à un synchrophasotron naturel - un accélérateur de particules, uniquement dans la nature. C'est ainsi que se forment à la surface de l'étoile deux régions d'où provient un rayonnement très puissant.

Placez une lampe de poche sur la table et commencez à la faire tourner. Le faisceau de lumière tourne avec lui, illuminant tout en cercle. De même, un pulsar, lorsqu’il tourne, émet son rayonnement avec la période de sa rotation, et il est très rapide. Lorsque la Terre se trouve sur la trajectoire du faisceau, nous observons une émission radio. D’ailleurs, ce rayon provient d’un point sur une étoile dont la taille n’est que de 250 mètres ! Quelle puissance est-ce si nous pouvons détecter un signal à des centaines et des milliers d’années-lumière ! Les pôles magnétiques et l'axe de rotation du pulsar ne coïncident pas, donc les spots émetteurs tournent et ne restent pas immobiles.

Vous ne pouvez même pas voir un pulsar à travers un télescope.. Vous pouvez détecter la nébuleuse qui l'entoure - les restes de gaz de l'étoile explosive qui a donné naissance au pulsar. Cette nébuleuse est éclairée par le pulsar lui-même, mais pas par la lumière ordinaire. La lueur se produit en raison du déplacement de protons et d’électrons à des vitesses proches de la lumière. Le pulsar lui-même n'est visible que dans la portée radio. Ce n'est qu'en pointant un radiotélescope vers lui que vous pourrez le détecter. Bien que les plus jeunes pulsars aient la capacité d'émettre dans le domaine optique, et cela a été prouvé à l'aide d'équipements très sensibles, cette capacité disparaît avec le temps.

De nombreux objets insolites aux propriétés uniques et étonnantes ont déjà été découverts dans l’espace. Il s'agit notamment des trous noirs, des étoiles pulsantes et des trous noirs... Les pulsars, et en particulier les étoiles à neutrons, sont parmi les plus insolites. Les phénomènes qui s'y produisent ne peuvent pas être reproduits en laboratoire, donc toutes les découvertes les plus intéressantes qui s'y rapportent sont encore à venir.