Kapan pulsar pertama kali ditemukan? pulsar

Isi artikel

PULSAR, sebuah objek astronomi yang memancarkan gelombang radiasi elektromagnetik yang sangat kuat dan berkala, terutama dalam jangkauan radio. Energi yang dipancarkan pulsa hanyalah sebagian kecil dari energi totalnya. Hampir semua pulsar yang diketahui terletak di Galaksi kita. Setiap pulsar memiliki periode denyutnya sendiri; berkisar dari 640 pulsa per detik hingga satu pulsa setiap 5 detik. Periode sebagian besar pulsar berkisar antara 0,5 hingga 1 detik. Pengukuran yang akurat menunjukkan bahwa biasanya periode antar pulsa meningkat sepermiliar detik per hari; inilah yang diharapkan ketika rotasi bintang melambat, kehilangan energi dalam proses radiasi.

Penemuan pulsar pada tahun 1967 merupakan kejutan besar, karena fenomena seperti itu belum pernah diprediksi sebelumnya. Segera menjadi jelas bahwa fenomena ini dikaitkan dengan denyut radial atau rotasi bintang. Namun baik bintang biasa maupun katai putih tidak dapat berdenyut secara alami pada frekuensi setinggi itu. Mereka juga tidak dapat berputar secepat itu - gaya sentrifugal akan menghancurkannya. Ini hanyalah benda yang sangat padat, terdiri dari zat yang diprediksikan oleh L.D. Landau dan R. Oppenheimer pada tahun 1939. Dalam zat ini, inti atom saling menempel erat. Hanya gaya gravitasi yang sangat besar, yang hanya dimiliki oleh benda-benda yang sangat masif seperti bintang, yang dapat memampatkan materi sedemikian rupa. Pada kepadatan yang sangat besar, reaksi nuklir mengubah sebagian besar partikel menjadi neutron, itulah sebabnya benda-benda tersebut disebut bintang neutron.

Pulsar kuat PSR 0531+21, yang terletak di Nebula Kepiting, telah dipelajari secara paling detail. Bintang neutron ini menghasilkan 30 putaran per detik dan medan magnet berputarnya dengan induksi 10 12 G “bekerja” seperti akselerator raksasa partikel bermuatan, memberi mereka energi hingga 10 20 eV, yaitu 100 juta kali lebih banyak daripada kebanyakan bintang. akselerator yang kuat di Bumi. Kekuatan radiasi total pulsar ini 100.000 kali lebih tinggi dibandingkan Matahari. Kurang dari 0,01% daya ini berasal dari pulsa radio, kira-kira. 1% dipancarkan sebagai pulsa optik dan kira-kira. 10% – dalam bentuk rontgen. Tenaga yang tersisa mungkin berasal dari emisi radio frekuensi rendah dan partikel elementer berenergi tinggi – sinar kosmik.

Durasi pulsa radio pada pulsar tipikal hanya 3% dari interval waktu antar pulsa. Pulsa yang tiba secara berurutan sangat berbeda satu sama lain, tetapi bentuk pulsa rata-rata (umumnya) berbeda untuk setiap pulsar dan bertahan selama bertahun-tahun. Analisis bentuk denyut nadi menunjukkan banyak hal menarik. Biasanya, setiap pulsa terdiri dari beberapa subpulsa yang "melayang" di sepanjang profil pulsa rata-rata. Untuk beberapa pulsar, bentuk profil rata-rata dapat berubah secara tiba-tiba, berpindah dari satu bentuk stabil ke bentuk stabil lainnya; masing-masing dari mereka bertahan selama ratusan pulsa. Terkadang kekuatan denyut nadi turun lalu pulih kembali. “Pembekuan” ini dapat berlangsung dari beberapa detik hingga beberapa hari.

Setelah analisis terperinci, subpulsa mengungkapkan struktur halus: setiap pulsa terdiri dari ratusan mikropulsa. Daerah emisi mikropulsa pada permukaan pulsar berukuran kurang dari 300 m, dalam hal ini daya emisinya sebanding dengan Matahari.

Mekanisme kerja pulsar.

Sejauh ini, yang ada hanyalah gambaran perkiraan aksi pulsar. Hal ini didasarkan pada bintang neutron yang berputar dengan medan magnet yang kuat. Medan magnet yang berputar menangkap partikel nuklir yang keluar dari permukaan bintang dan mempercepatnya hingga mencapai energi yang sangat tinggi. Partikel-partikel ini memancarkan kuanta elektromagnetik ke arah pergerakannya, membentuk berkas radiasi yang berputar. Ketika sinar diarahkan ke Bumi, kita menerima pulsa radiasi. Tidak sepenuhnya jelas mengapa impuls-impuls ini memiliki struktur yang jelas; mungkin hanya area kecil di permukaan bintang neutron yang mengeluarkan partikel ke dalam medan magnet. Partikel dengan energi maksimum tidak dapat dipercepat secara individual; mereka tampak membentuk berkas yang mungkin mengandung 10 12 partikel, yang dipercepat sebagai satu partikel. Ini juga membantu untuk memahami batas-batas tajam dari pulsa, yang masing-masing mungkin terkait dengan berkas partikel terpisah.

Pembukaan.

Pulsar pertama ditemukan secara tidak sengaja pada tahun 1967 oleh astronom Universitas Cambridge J. Bell dan E. Hewish. Saat menguji teleskop radio baru dengan peralatan untuk merekam radiasi kosmik yang bervariasi dengan cepat, mereka secara tak terduga menemukan rangkaian gelombang yang datang dengan periodisitas yang jelas. Pulsar pertama mempunyai periode 1,3373 detik dan durasi pulsa 0,037 detik. Ilmuwan menamakannya CP 1919 yang artinya “Cambridge Pulsar” yang memiliki waktu asensio kanan 19 jam 19 menit. Pada tahun 1997, melalui upaya seluruh astronom radio di dunia, lebih dari 700 pulsar telah ditemukan. Penelitian pulsar dilakukan dengan menggunakan teleskop terbesar, karena diperlukan sensitivitas tinggi untuk mendeteksi pulsa pendek.

Struktur pulsar.

Bintang neutron memiliki inti cair dan kerak padat kira-kira. 1km. Oleh karena itu, struktur pulsar lebih mirip planet daripada bintang. Rotasi yang cepat menyebabkan pulsar menjadi datar. Radiasi tersebut menghilangkan energi dan momentum sudut, yang menyebabkan rotasi melambat. Namun, kerak yang keras mencegah pulsar menjadi bulat secara bertahap. Ketika rotasi melambat, tegangan terakumulasi di kerak bumi dan akhirnya pecah: bintang tiba-tiba menjadi sedikit lebih bulat, jari-jari ekuatornya mengecil (hanya 0,01 mm), dan kecepatan rotasi (sebagai akibat dari kekekalan momentum) sedikit meningkat. . Kemudian terjadi lagi perlambatan rotasi secara bertahap dan “gempa bintang” baru, yang menyebabkan lonjakan kecepatan rotasi. Jadi, dengan mempelajari perubahan periode pulsar, kita dapat mempelajari banyak hal tentang fisika kerak padat bintang neutron. Proses tektonik terjadi di dalamnya, seperti di kerak planet, dan, mungkin, gunung mikroskopisnya sendiri terbentuk.

Pulsar ganda.

Pulsar PSR 1913+16 adalah yang pertama ditemukan dalam sistem biner. Orbitnya sangat memanjang, sehingga sangat dekat dengan tetangganya, yang hanya berupa objek kompak - katai putih, bintang neutron, atau lubang hitam. Stabilitas pulsa pulsar yang tinggi memungkinkan untuk mempelajari gerakan orbitalnya dengan sangat akurat menggunakan pergeseran Doppler pada frekuensi kedatangannya. Oleh karena itu, pulsar biner digunakan untuk menguji kesimpulan relativitas umum, yang menyatakan bahwa sumbu utama orbitnya harus berputar sekitar 4° per tahun; Inilah yang diamati.

Beberapa lusin pulsar ganda diketahui. Ditemukan pada tahun 1988, pulsar dalam sistem biner berputar 622 kali per detik. Tetangganya, yang massanya hanya 2% dari Matahari, mungkin pernah menjadi bintang biasa. Namun pulsar membuatnya “menurunkan berat badan”, menarik sebagian massa ke dirinya sendiri, dan sebagian lagi dengan menguap dan “tertiup” ke luar angkasa. Pulsar akan segera menghancurkan tetangganya dan akan ditinggalkan sendirian. Rupanya, hal ini dapat menjelaskan fakta bahwa sebagian besar pulsar berbentuk tunggal, sementara setidaknya setengah dari bintang normal termasuk dalam sistem biner dan sistem yang lebih kompleks.

Jarak ke pulsar.

Melewati pulsar ke Bumi, gelombang radio mengatasi medium antarbintang; berinteraksi dengan elektron bebas di dalamnya, mereka melambat - semakin panjang panjang gelombangnya, semakin kuat perlambatannya. Dengan mengukur penundaan pulsa gelombang panjang relatif terhadap pulsa gelombang pendek (yang mencapai beberapa menit) dan mengetahui kepadatan medium antarbintang, jarak ke pulsar dapat ditentukan.

Pengamatan menunjukkan bahwa rata-rata di medium antarbintang terdapat sekitar. 0,03 elektron per sentimeter kubik. Berdasarkan nilai ini, jarak ke pulsar rata-rata beberapa ratus tahun cahaya. bertahun-tahun. Namun ada juga objek yang lebih jauh: pulsar ganda PSR 1913+16 yang disebutkan di atas berjarak 18.000 tahun cahaya. bertahun-tahun.

Teleskop radio FAST telah menemukan pulsar milidetik baru. Kredit: Pei Wang/NAOC.

Pulsar adalah benda luar angkasa yang memancarkan radiasi elektromagnetik kuat dalam jangkauan radio, yang ditandai dengan periodisitas yang ketat. Energi yang dilepaskan dalam pulsa tersebut hanyalah sebagian kecil dari total energi pulsar. Sebagian besar pulsar yang ditemukan terletak di Bima Sakti. Setiap pulsar memancarkan pulsa pada frekuensi tertentu, yang berkisar antara 640 pulsasi per detik hingga satu pulsasi setiap lima detik. Periode bagian utama benda tersebut berkisar antara 0,5 hingga 1 detik. Penelitian telah menunjukkan bahwa periodisitas pulsa meningkat sepersejuta detik setiap hari, yang selanjutnya dijelaskan oleh perlambatan rotasi akibat energi yang dipancarkan bintang.

Pulsar pertama ditemukan oleh Jocelyn Bell dan Anthony Hewish pada bulan Juni 1967. Penemuan objek semacam ini tidak diprediksi secara teoritis dan menjadi kejutan besar bagi para ilmuwan. Selama penelitian, ahli astrofisika menemukan bahwa benda-benda tersebut pasti terdiri dari materi yang sangat padat. Hanya benda masif, seperti bintang, yang memiliki kepadatan materi sebesar itu. Karena kepadatannya yang sangat besar, reaksi nuklir yang terjadi di dalam bintang mengubah partikel menjadi neutron, itulah sebabnya benda-benda ini disebut bintang neutron.

Kebanyakan bintang memiliki kepadatan sedikit lebih besar daripada air; contoh yang menonjol adalah Matahari kita, yang bahan utamanya adalah gas. Katai putih memiliki massa yang sama dengan Matahari, namun diameternya lebih kecil, sehingga kepadatannya kira-kira 40 t/cm 3 . Massa pulsar sebanding dengan Matahari, tetapi dimensinya sangat kecil - sekitar 30.000 meter, yang pada gilirannya meningkatkan kepadatannya hingga 190 juta ton/cm3. Pada kepadatan ini, bumi akan memiliki diameter sekitar 300 meter. Kemungkinan besar, pulsar muncul setelah ledakan supernova, ketika cangkang bintang menghilang dan intinya runtuh menjadi bintang neutron.

Pulsar yang paling baik dipelajari hingga saat ini adalah PSR 0531+21, yang terletak di Nebula Kepiting. Pulsar ini menghasilkan 30 putaran per detik, induksi medan magnetnya seribu Gauss. Energi bintang neutron ini seratus ribu kali lebih besar dari energi bintang kita. Semua energi dibagi menjadi: pulsa radio (0,01%), pulsa optik (1%), sinar-X (10%) dan radio/sinar kosmik frekuensi rendah (sisanya).

Durasi pulsa radio pada bintang neutron standar adalah sepertiga puluh waktu antar pulsasi. Semua pulsa pulsar berbeda secara signifikan satu sama lain, tetapi bentuk umum pulsa pulsar tertentu unik dan sama selama beberapa dekade. Formulir ini dapat memberi tahu Anda banyak hal menarik. Paling sering, impuls apa pun dibagi menjadi beberapa subpulsa, yang pada gilirannya dibagi menjadi mikropulsa. Ukuran mikropulsa tersebut bisa mencapai hingga tiga ratus meter, dan energi yang dipancarkannya setara dengan energi matahari.

Saat ini, para ilmuwan menganggap pulsar sebagai bintang neutron yang berputar dengan medan magnet kuat yang menangkap partikel nuklir yang keluar dari permukaan bintang dan kemudian mempercepatnya hingga kecepatan yang sangat besar.

Pulsar terdiri dari inti (cair) dan kerak yang ketebalannya kurang lebih satu kilometer. Akibatnya, bintang neutron lebih mirip planet dibandingkan bintang. Karena kecepatan putarannya, pulsar berbentuk pipih. Selama denyut, bintang neutron kehilangan sebagian energinya dan akibatnya rotasinya melambat. Karena perlambatan ini, ketegangan terbentuk di kerak bumi dan kemudian kerak bumi pecah, bintang menjadi sedikit lebih bulat - jari-jarinya mengecil, dan kecepatan rotasi (karena kekekalan torsi) meningkat.

Jarak ke pulsar yang ditemukan hingga saat ini berkisar antara 100 tahun cahaya hingga 20 ribu.

Sebuah pulsar (merah muda) dapat dilihat di pusat galaksi M82.

Mengeksplorasi pulsar dan bintang neutron Alam Semesta: deskripsi dan karakteristik dengan foto dan video, struktur, rotasi, kepadatan, komposisi, massa, suhu, pencarian.

Pulsar

Pulsar Mereka adalah benda kompak berbentuk bola, yang ukurannya tidak melampaui batas kota besar. Hal yang mengejutkan adalah dengan volume sebesar itu mereka melebihi massa matahari dalam hal massa. Mereka digunakan untuk mempelajari keadaan materi yang ekstrem, mendeteksi planet di luar sistem kita, dan mengukur jarak kosmik. Selain itu, mereka membantu menemukan gelombang gravitasi yang mengindikasikan peristiwa energik, seperti tabrakan supermasif. Pertama kali ditemukan pada tahun 1967.

Apa itu pulsar?

Jika Anda mencari pulsar di langit, ia tampak seperti bintang berkelap-kelip biasa yang mengikuti ritme tertentu. Faktanya, cahaya mereka tidak berkedip atau berdenyut, dan mereka tidak tampak seperti bintang.

Pulsar menghasilkan dua berkas cahaya sempit dan persisten dengan arah berlawanan. Efek kedipan tercipta karena berputar (prinsip suar). Pada saat ini, sinar tersebut menghantam bumi dan kemudian berputar kembali. Mengapa ini terjadi? Faktanya, berkas cahaya pulsar biasanya tidak sejajar dengan sumbu rotasinya.

Jika kedipan dihasilkan oleh rotasi, maka kecepatan pulsa mencerminkan kecepatan putaran pulsar. Sebanyak 2.000 pulsar ditemukan, sebagian besar berputar satu kali per detik. Namun ada kurang lebih 200 benda yang berhasil melakukan seratus putaran dalam waktu bersamaan. Yang tercepat disebut milidetik, karena jumlah putarannya per detik sama dengan 700.

Pulsar tidak bisa dianggap sebagai bintang, setidaknya “hidup”. Sebaliknya, mereka adalah bintang neutron, yang terbentuk setelah sebuah bintang masif kehabisan bahan bakar dan runtuh. Akibatnya, ledakan kuat tercipta - supernova, dan material padat yang tersisa diubah menjadi bintang neutron.

Diameter pulsar di Alam Semesta mencapai 20-24 km, dan massanya dua kali massa Matahari. Sebagai gambaran, sepotong benda seukuran gula batu akan memiliki berat 1 miliar ton. Artinya, sesuatu yang seberat Everest pas di tangan Anda! Benar, ada objek yang lebih padat lagi - lubang hitam. Yang paling masif mencapai 2,04 massa matahari.

Pulsar memiliki medan magnet yang kuat 100 juta hingga 1 kuadriliun kali lebih kuat dari medan magnet bumi. Agar bintang neutron mulai memancarkan cahaya seperti pulsar, ia harus memiliki rasio kekuatan medan magnet dan kecepatan rotasi yang tepat. Kebetulan seberkas gelombang radio mungkin tidak melewati bidang pandang teleskop darat dan tetap tidak terlihat.

Pulsar radio

Ahli astrofisika Anton Biryukov tentang fisika bintang neutron, memperlambat rotasi dan penemuan gelombang gravitasi:

Mengapa pulsar berputar?

Lambatnya pulsar adalah satu putaran per detik. Yang tercepat berakselerasi hingga ratusan putaran per detik dan disebut milidetik. Proses rotasi terjadi karena bintang-bintang tempat terbentuknya juga ikut berotasi. Namun untuk mencapai kecepatan tersebut, Anda memerlukan sumber tambahan.

Para peneliti percaya bahwa pulsar milidetik terbentuk dengan mencuri energi dari tetangganya. Anda mungkin memperhatikan adanya zat asing yang meningkatkan kecepatan putaran. Dan itu bukan hal yang baik bagi rekannya yang terluka, yang suatu hari nanti bisa dikonsumsi sepenuhnya oleh pulsar. Sistem seperti ini disebut janda hitam (diambil dari nama jenis laba-laba yang berbahaya).

Pulsar mampu memancarkan cahaya dalam beberapa panjang gelombang (dari radio hingga sinar gamma). Tapi bagaimana mereka melakukannya? Para ilmuwan belum dapat menemukan jawaban pastinya. Diyakini bahwa mekanisme terpisah bertanggung jawab untuk setiap panjang gelombang. Sinar seperti suar terbuat dari gelombang radio. Mereka terang dan sempit serta menyerupai cahaya koheren, di mana partikel-partikelnya membentuk sinar terfokus.

Semakin cepat putarannya, semakin lemah medan magnetnya. Namun kecepatan rotasinya cukup untuk memancarkan sinar seterang sinar lambat.

Selama rotasi, medan magnet menciptakan medan listrik, yang dapat membawa partikel bermuatan ke keadaan bergerak (arus listrik). Daerah di atas permukaan yang didominasi medan magnet disebut magnetosfer. Di sini, partikel bermuatan dipercepat hingga kecepatan sangat tinggi karena medan listrik yang kuat. Setiap kali mereka berakselerasi, mereka memancarkan cahaya. Ini ditampilkan dalam rentang optik dan sinar-X.

Bagaimana dengan sinar gamma? Penelitian menunjukkan bahwa sumbernya harus dicari di tempat lain di dekat pulsar. Dan mereka akan menyerupai kipas angin.

Cari pulsar

Teleskop radio tetap menjadi metode utama untuk mencari pulsar di luar angkasa. Mereka kecil dan redup dibandingkan objek lain, jadi Anda harus memindai seluruh langit dan secara bertahap objek tersebut masuk ke dalam lensa. Sebagian besar ditemukan menggunakan Parkes Observatory di Australia. Banyak data baru akan tersedia dari Square Kilometer Array Antenna (SKA) mulai tahun 2018.

Pada tahun 2008, teleskop GLAST diluncurkan, yang menemukan 2050 pulsar yang memancarkan sinar gamma, 93 di antaranya milidetik. Teleskop ini sangat berguna karena memindai seluruh langit, sementara teleskop lain hanya menyoroti area kecil di sepanjang bidang.

Menemukan panjang gelombang yang berbeda dapat menjadi suatu tantangan. Faktanya adalah gelombang radio sangat kuat, tetapi mungkin tidak mengenai lensa teleskop. Namun radiasi gamma menyebar lebih luas di langit, namun kecerahannya lebih rendah.

Para ilmuwan kini mengetahui keberadaan 2.300 pulsar, yang ditemukan melalui gelombang radio dan 160 melalui sinar gamma. Ada juga pulsar 240 milidetik, 60 di antaranya menghasilkan sinar gamma.

Menggunakan pulsar

Pulsar bukan hanya sekedar benda luar angkasa yang menakjubkan, tapi juga alat yang berguna. Cahaya yang dipancarkan dapat memberi tahu banyak hal tentang proses internal. Artinya, peneliti mampu memahami fisika bintang neutron. Benda-benda ini memiliki tekanan yang sangat tinggi sehingga perilaku materi berbeda dari biasanya. Kandungan aneh pada bintang neutron disebut “pasta nuklir”.

Pulsar membawa banyak manfaat karena ketepatan denyutnya. Para ilmuwan mengetahui objek tertentu dan menganggapnya sebagai jam kosmik. Dari sinilah spekulasi keberadaan planet lain mulai bermunculan. Faktanya, planet ekstrasurya pertama yang ditemukan mengorbit pulsar.

Jangan lupa bahwa pulsar terus bergerak sambil “berkedip”, yang berarti pulsar dapat digunakan untuk mengukur jarak kosmik. Mereka juga terlibat dalam pengujian teori relativitas Einstein, seperti momen dengan gravitasi. Namun keteraturan denyutnya bisa terganggu oleh gelombang gravitasi. Hal ini terlihat pada bulan Februari 2016.

Pemakaman Pulsar

Secara bertahap, semua pulsar melambat. Radiasi ini didukung oleh medan magnet yang diciptakan oleh rotasi. Akibatnya, ia juga kehilangan kekuatannya dan berhenti mengirimkan sinar. Para ilmuwan telah menarik garis khusus di mana sinar gamma masih dapat dideteksi di depan gelombang radio. Begitu pulsar jatuh ke bawah, ia dihapuskan ke kuburan pulsar.

Jika pulsar terbentuk dari sisa-sisa supernova, maka ia memiliki cadangan energi yang sangat besar dan kecepatan rotasi yang cepat. Contohnya termasuk objek muda PSR B0531+21. Ia dapat bertahan dalam fase ini selama beberapa ratus ribu tahun, setelah itu ia akan mulai kehilangan kecepatannya. Pulsar paruh baya merupakan mayoritas penduduk dan hanya menghasilkan gelombang radio.

Namun, pulsar dapat memperpanjang umurnya jika ada satelit di dekatnya. Kemudian ia akan mengeluarkan materialnya dan meningkatkan kecepatan putarannya. Perubahan seperti itu bisa terjadi kapan saja, itulah sebabnya pulsar mampu terlahir kembali. Kontak seperti ini disebut sistem biner sinar-X bermassa rendah. Pulsar tertua adalah pulsar milidetik. Beberapa mencapai usia miliaran tahun.

Bintang neutron

Bintang neutron- benda agak misterius, melebihi massa matahari sebanyak 1,4 kali. Mereka lahir setelah ledakan bintang yang lebih besar. Mari kita kenali formasi ini lebih baik.

Ketika sebuah bintang yang berukuran 4-8 kali lebih besar dari Matahari meledak, inti dengan kepadatan tinggi tetap ada dan terus runtuh. Gravitasi mendorong suatu material dengan sangat kuat sehingga menyebabkan proton dan elektron melebur menjadi neutron. Beginilah asal mula bintang neutron berkepadatan tinggi.

Benda masif ini hanya bisa mencapai diameter 20 km. Sebagai gambaran tentang kepadatan, satu sendok material bintang neutron saja akan memiliki berat satu miliar ton. Gravitasi pada objek semacam itu 2 miliar kali lebih kuat daripada gravitasi Bumi, dan kekuatan tersebut cukup untuk pelensaan gravitasi, sehingga memungkinkan para ilmuwan untuk melihat bagian belakang bintang.

Guncangan ledakan meninggalkan denyut yang menyebabkan bintang neutron berputar hingga mencapai beberapa putaran per detik. Meski bisa berakselerasi hingga 43.000 kali per menit.

Lapisan batas di dekat benda padat

Ahli astrofisika Valery Suleymanov tentang kemunculan piringan akresi, angin bintang, dan materi di sekitar bintang neutron:

Bagian dalam bintang neutron

Ahli astrofisika Sergei Popov tentang keadaan materi ekstrem, komposisi bintang neutron, dan metode mempelajari interior:

Ketika bintang neutron menjadi bagian dari sistem biner tempat supernova meledak, gambarannya menjadi lebih mengesankan. Jika bintang kedua memiliki massa yang lebih rendah daripada Matahari, maka ia menarik massa pendampingnya ke dalam “lobus Roche”. Ini adalah awan material berbentuk bola yang mengorbit bintang neutron. Jika satelit itu 10 kali lebih besar dari massa matahari, maka perpindahan massanya juga disesuaikan, tetapi tidak begitu stabil. Materi mengalir di sepanjang kutub magnet, memanas dan menciptakan denyut sinar-X.

Pada tahun 2010, 1.800 pulsar telah ditemukan menggunakan deteksi radio dan 70 menggunakan sinar gamma. Beberapa spesimen bahkan mempunyai planet.

Jenis Bintang Neutron

Beberapa perwakilan bintang neutron memiliki pancaran material yang mengalir hampir dengan kecepatan cahaya. Ketika mereka terbang melewati kita, mereka bersinar seperti cahaya suar. Karena itu, mereka disebut pulsar.

Ketika pulsar sinar-X mengambil sampel material dari tetangganya yang lebih masif, pulsar tersebut bersentuhan dengan medan magnet dan menghasilkan sinar kuat yang terlihat di spektrum radio, sinar-X, sinar gamma, dan optik. Karena sumbernya terletak di pendamping, maka disebut pulsar akresi.

Rotasi pulsar di langit didorong oleh rotasi bintang karena elektron berenergi tinggi berinteraksi dengan medan magnet pulsar di atas kutub. Ketika materi di dalam magnetosfer pulsar berakselerasi, hal ini menyebabkannya menghasilkan sinar gamma. Pelepasan energi memperlambat rotasi.

Medan magnet magnetar 1000 kali lebih kuat dibandingkan medan magnet bintang neutron. Karena itu, bintang terpaksa berotasi lebih lama.

Evolusi bintang neutron

Ahli astrofisika Sergei Popov tentang kelahiran, radiasi, dan keanekaragaman bintang neutron:

Gelombang kejut di dekat benda padat

Ahli astrofisika Valery Suleymanov tentang bintang neutron, gravitasi pada pesawat ruang angkasa, dan batas Newton:

Bintang kompak

Ahli astrofisika Alexander Potekhin tentang katai putih, paradoks kepadatan, dan bintang neutron:

Itu terlalu tidak biasa. Fitur utamanya, sesuai dengan namanya, adalah semburan radiasi berkala, dengan periode yang ditentukan secara ketat. Semacam suar radio di luar angkasa. Pada awalnya diasumsikan bahwa itu adalah bintang yang berdenyut yang mengubah ukurannya - hal seperti itu telah diketahui sejak lama. Dan ditemukan oleh Jocelyn Bell, seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Cambridge, menggunakan teleskop radio.
Menariknya, pulsar pertama diberi nama LGM-1, yang berarti “manusia hijau kecil” dalam bahasa Inggris. Namun, lambat laun menjadi jelas bahwa pulsar adalah objek alami di Alam Semesta kita, dan cukup banyak di antaranya yang telah ditemukan—hampir dua ribu. Yang paling dekat dengan kita berjarak 390 tahun cahaya.

Jadi apa itu pulsar? Ini adalah bintang neutron yang sangat kecil namun sangat padat. Bintang-bintang seperti itu terbentuk setelah ledakan bintang raksasa, yang jauh lebih besar dari Matahari kita, yaitu bintang katai. Akibat terhentinya reaksi termonuklir, materi bintang dikompresi menjadi benda yang sangat padat - ini disebut keruntuhan, dan selama ini, elektron - partikel negatif, ditekan ke dalam inti dan bergabung dengan proton - partikel positif . Pada akhirnya, seluruh materi bintang ternyata hanya terdiri dari neutron, yang memberikan kepadatan yang sangat besar - neutron tidak memiliki muatan dan dapat ditempatkan sangat dekat, hampir di atas satu sama lain.

Jadi, seluruh materi sebuah bintang besar dapat masuk ke dalam satu bintang neutron, yang ukurannya hanya beberapa kilometer. Kepadatannya sedemikian rupa sehingga satu sendok teh materi bintang ini memiliki berat satu miliar ton.

Pulsar pertama yang ditemukan oleh Jocelyn Bell mengirimkan ledakan elektromagnetik ke luar angkasa dengan frekuensi 1,33733 detik. Pulsar lain memiliki periode yang berbeda, tetapi frekuensi radiasinya tetap konstan, meskipun dapat berada pada rentang yang berbeda - dari gelombang radio hingga sinar-X. Mengapa ini terjadi?

Faktanya adalah bintang neutron seukuran kota berputar sangat cepat. Ia dapat membuat seribu putaran pada porosnya dalam satu detik. Apalagi ia memiliki medan magnet yang sangat kuat. Proton dan elektron bergerak sepanjang medan gaya medan ini, dan di dekat kutub, di mana medan magnetnya sangat kuat dan partikel-partikel ini mencapai kecepatan sangat tinggi, mereka melepaskan kuanta energi dalam berbagai rentang. Ternyata seperti synchrophasotron alami - akselerator partikel, hanya di alam. Ini adalah bagaimana dua wilayah terbentuk di permukaan bintang, dari mana radiasi yang sangat kuat berasal.

Letakkan senter di atas meja dan mulailah memutarnya. Sinar cahaya berputar bersamanya, menerangi segala sesuatu dalam lingkaran. Demikian pula pulsar, ketika berputar, memancarkan radiasinya sesuai periode rotasinya, dan kecepatannya sangat cepat. Saat Bumi berada di jalur pancaran sinar tersebut, kita melihat semburan emisi radio. Apalagi sinar ini berasal dari suatu titik pada sebuah bintang yang ukurannya hanya 250 meter! Betapa hebatnya ini jika kita dapat mendeteksi sinyal yang jaraknya ratusan dan ribuan tahun cahaya! Kutub magnet dan sumbu rotasi pulsar tidak berhimpitan, sehingga titik pancarannya berputar dan tidak berhenti.

Ketika pulsar pertama ditemukan pada bulan Juni 1967, pulsar tersebut dianggap serius sebagai objek luar angkasa buatan. Itu terlalu tidak biasa. Fitur utamanya, sesuai dengan namanya, adalah semburan radiasi berkala, dengan periode yang ditentukan secara ketat. Semacam suar radio di luar angkasa. Pada awalnya diasumsikan bahwa itu adalah bintang yang berdenyut yang mengubah ukurannya - hal seperti itu telah diketahui sejak lama. Dan ditemukan oleh Jocelyn Bell, seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Cambridge, menggunakan teleskop radio.

Menariknya, pulsar pertama diberi nama LGM-1, yang berarti “manusia hijau kecil” dalam bahasa Inggris. Namun, lambat laun menjadi jelas bahwa pulsar adalah objek alami di Alam Semesta kita, dan cukup banyak di antaranya yang telah ditemukan—hampir dua ribu. Yang paling dekat dengan kita berjarak 390 tahun cahaya.

Jadi apa itu pulsar? Ini adalah bintang neutron yang sangat kecil namun sangat padat. Bintang-bintang seperti itu terbentuk setelah ledakan bintang raksasa, yang jauh lebih besar dari Matahari kita, yaitu bintang katai. Akibat terhentinya reaksi termonuklir, materi bintang dikompresi menjadi benda yang sangat padat - ini disebut keruntuhan, dan selama ini, elektron - partikel negatif, ditekan ke dalam inti dan bergabung dengan proton - partikel positif . Pada akhirnya, seluruh materi bintang ternyata hanya terdiri dari neutron, yang memberikan kepadatan yang sangat besar - neutron tidak memiliki muatan dan dapat ditempatkan sangat dekat, hampir di atas satu sama lain.

Jadi, seluruh materi sebuah bintang besar dapat masuk ke dalam satu bintang neutron, yang ukurannya hanya beberapa kilometer. Kepadatannya sedemikian rupa satu sendok teh zat bintang ini beratnya satu miliar ton.

Pulsar pertama yang ditemukan oleh Jocelyn Bell mengirimkan ledakan elektromagnetik ke luar angkasa dengan frekuensi 1,33733 detik. Pulsar lain memiliki periode yang berbeda, tetapi frekuensi radiasinya tetap konstan, meskipun dapat berada pada rentang yang berbeda - dari gelombang radio hingga sinar-X. Mengapa ini terjadi?

Faktanya adalah bintang neutron seukuran kota berputar sangat cepat. Ia dapat membuat seribu putaran pada porosnya dalam satu detik. Apalagi ia memiliki medan magnet yang sangat kuat. Proton dan elektron bergerak sepanjang medan gaya medan ini, dan di dekat kutub, di mana medan magnetnya sangat kuat dan partikel-partikel ini mencapai kecepatan sangat tinggi, mereka melepaskan kuanta energi dalam berbagai rentang. Ternyata seperti synchrophasotron alami - akselerator partikel, hanya di alam. Ini adalah bagaimana dua wilayah terbentuk di permukaan bintang, dari mana radiasi yang sangat kuat berasal.

Letakkan senter di atas meja dan mulailah memutarnya. Sinar cahaya berputar bersamanya, menerangi segala sesuatu dalam lingkaran. Demikian pula pulsar, ketika berputar, memancarkan radiasinya sesuai periode rotasinya, dan kecepatannya sangat cepat. Saat Bumi berada di jalur pancaran sinar tersebut, kita melihat semburan emisi radio. Apalagi sinar ini berasal dari suatu titik pada sebuah bintang yang ukurannya hanya 250 meter! Betapa hebatnya ini jika kita dapat mendeteksi sinyal yang jaraknya ratusan dan ribuan tahun cahaya! Kutub magnet dan sumbu rotasi pulsar tidak berhimpitan, sehingga titik pancarannya berputar dan tidak berhenti.

Anda bahkan tidak dapat melihat pulsar melalui teleskop.. Anda dapat mendeteksi nebula yang mengelilinginya - sisa-sisa gas dari ledakan bintang yang melahirkan pulsar. Nebula ini diterangi oleh pulsar itu sendiri, tapi tidak oleh cahaya biasa. Cahaya tersebut terjadi karena pergerakan proton dan elektron dengan kecepatan mendekati cahaya. Pulsar itu sendiri hanya terlihat dalam jangkauan radio. Hanya dengan mengarahkan teleskop radio ke sana Anda dapat mendeteksinya. Meskipun pulsar termuda memiliki kemampuan memancarkan dalam jangkauan optik, dan hal ini dibuktikan dengan menggunakan peralatan yang sangat sensitif, seiring berjalannya waktu kemampuan tersebut menghilang.

Banyak objek tidak biasa dengan sifat unik dan menakjubkan telah ditemukan di luar angkasa. Ini termasuk lubang hitam, bintang yang berdenyut, dan lubang hitam... Pulsar, dan khususnya bintang neutron, termasuk yang paling tidak biasa. Fenomena yang terjadi pada mereka tidak dapat direproduksi di laboratorium, sehingga semua penemuan paling menarik terkait dengannya masih belum terjadi.