Kur u zbulua pulsari i parë? Pulsar

Përmbajtja e artikullit

PULSAR, një objekt astronomik që lëshon impulse të fuqishme, rreptësisht periodike të rrezatimit elektromagnetik, kryesisht në rrezen e radios. Energjia e emetuar në impulse është vetëm një pjesë e vogël e energjisë së saj totale. Pothuajse të gjithë pulsarët e njohur ndodhen në galaktikën tonë. Çdo pulsar ka periudhën e vet të pulsimit; ato variojnë nga 640 impulse në sekondë deri në një puls çdo 5 s. Periudhat e shumicës së pulsarëve variojnë nga 0,5 në 1 s. Matjet e sakta tregojnë se zakonisht periudha ndërmjet pulseve rritet me një të miliardën e sekondës në ditë; kjo është pikërisht ajo që duhet pritur kur rrotullimi i një ylli ngadalësohet, duke humbur energjinë në procesin e rrezatimit.

Zbulimi i pulsarëve në vitin 1967 ishte një surprizë e madhe, pasi fenomene të tilla nuk ishin parashikuar më parë. Shumë shpejt u bë e qartë se ky fenomen ishte i lidhur ose me pulsimet radiale ose me rrotullimin e yjeve. Por as yjet e zakonshëm dhe as xhuxhët e bardhë nuk mund të pulsojnë natyrshëm në një frekuencë kaq të lartë. Ata nuk mund të rrotullohen as kaq shpejt - forca centrifugale do t'i copëtojë. Ky mund të jetë vetëm një trup shumë i dendur, i përbërë nga një substancë e parashikuar nga L.D Landau dhe R. Oppenheimer në vitin 1939. Në këtë substancë, bërthamat e atomeve janë të shtypura së bashku. Vetëm forca gjigante e gravitetit, e cila zotërohet vetëm nga trupa shumë masivë, si yjet, mund ta ngjesh materien në një masë të tillë. Me dendësi të mëdha, reaksionet bërthamore shndërrojnë shumicën e grimcave në neutrone, prandaj trupat e tillë quhen yje neutron.

Pulsari i fuqishëm PSR 0531+21, i vendosur në Mjegullnajën e Gaforres, është studiuar në detaje. Ky yll neutron bën 30 rrotullime në sekondë dhe fusha e tij magnetike rrotulluese me një induksion prej 10 12 G "funksionon" si një përshpejtues gjigant i grimcave të ngarkuara, duke u dhënë atyre energji deri në 10 20 eV, që është 100 milionë herë më shumë se në shumicën. përshpejtues i fuqishëm në Tokë. Fuqia totale e rrezatimit të këtij pulsari është 100,000 herë më e lartë se ajo e Diellit. Më pak se 0,01% e kësaj fuqie vjen nga pulset e radios, përafërsisht. 1% emetohet si impulse optike dhe përafërsisht. 10% - në formën e rrezeve X. Fuqia e mbetur ndoshta vjen nga emetimi i radios me frekuencë të ulët dhe grimcat elementare me energji të lartë - rrezet kozmike.

Kohëzgjatja e një pulsi radio në një pulsar tipik është vetëm 3% e intervalit kohor midis pulseve. Impulset që vijnë vazhdimisht janë shumë të ndryshme nga njëri-tjetri, por forma mesatare (e përgjithësuar) e pulsit është e ndryshme për çdo pulsar dhe ruhet për shumë vite. Analiza e formës së pulsit tregoi shumë gjëra interesante. Në mënyrë tipike, çdo puls përbëhet nga disa nënpulse që "lëvizin" përgjatë profilit mesatar të pulsit. Për disa pulsarë, forma e profilit mesatar mund të ndryshojë papritur, duke lëvizur nga një formë e qëndrueshme në tjetrën; secila prej tyre vazhdon për shumë qindra impulse. Ndonjëherë fuqia e pulsit bie dhe më pas rikuperohet. Ky "ngrirje" mund të zgjasë nga disa sekonda në disa ditë.

Pas analizave të hollësishme, nënpulset zbulojnë një strukturë të imët: çdo puls përbëhet nga qindra mikropulse. Zona e emetimit të një mikropulsi të tillë në sipërfaqen e pulsarit është më pak se 300 m në madhësi. Në këtë rast, fuqia e emetimit është e krahasueshme me atë të diellit.

Mekanizmi i veprimit të një pulsar.

Deri më tani, ekziston vetëm një pamje e përafërt e veprimit të një pulsar. Ai bazohet në një yll neutron rrotullues me një fushë magnetike të fuqishme. Fusha magnetike rrotulluese kap grimcat bërthamore që ikin nga sipërfaqja e yllit dhe i përshpejton ato në energji shumë të larta. Këto grimca lëshojnë kuanta elektromagnetike në drejtim të lëvizjes së tyre, duke formuar rreze rrotulluese rrezatimi. Kur rrezja drejtohet drejt Tokës, ne marrim një impuls rrezatimi. Nuk është plotësisht e qartë pse këto impulse kanë një strukturë kaq të qartë; ndoshta vetëm zona të vogla të sipërfaqes së yllit neutron nxjerrin grimcat në fushën magnetike. Grimcat me energji maksimale nuk mund të përshpejtohen individualisht; ato duket se formojnë rreze që përmbajnë ndoshta 10 12 grimca, të cilat përshpejtohen si një grimcë e vetme. Kjo gjithashtu ndihmon për të kuptuar kufijtë e mprehtë të pulseve, secila prej të cilave ndoshta është e lidhur me një rreze të veçantë grimcash.

Hapja.

Pulsari i parë u zbulua rastësisht në vitin 1967 nga astronomët e Universitetit të Kembrixhit J. Bell dhe E. Hewish. Ndërsa testonin një radio teleskop të ri me pajisje për regjistrimin e rrezatimit kozmik të ndryshueshëm me shpejtësi, ata zbuluan papritur zinxhirë pulsesh që mbërrinin me një periodicitet të qartë. Pulsari i parë kishte një periudhë prej 1,3373 s dhe një kohëzgjatje pulsimi prej 0,037 s. Shkencëtarët e quajtën atë CP 1919, që do të thotë "Pulsar i Kembrixhit", i cili ka një ngritje djathtas 19 orë 19 minuta. Deri në vitin 1997, me përpjekjet e të gjithë astronomëve të radios në botë, ishin zbuluar më shumë se 700 pulsarë. Hulumtimi i pulsarit kryhet duke përdorur teleskopët më të mëdhenj, pasi kërkohet ndjeshmëri e lartë për të zbuluar pulset e shkurtra.

Struktura e një pulsari.

Yjet neutron kanë një bërthamë të lëngshme dhe një kore të ngurtë përafërsisht. 1 km. Prandaj, struktura e pulsarëve të kujton më shumë planetët sesa yjet. Rrotullimi i shpejtë çon në një shtrirje të caktuar të pulsarit. Rrezatimi mbart energjinë dhe momentin këndor, gjë që bën që rrotullimi të ngadalësohet. Megjithatë, korja e fortë parandalon që pulsari të bëhet gradualisht sferik. Ndërsa rrotullimi ngadalësohet, stresi grumbullohet në kore dhe më në fund thyhet: ylli befas bëhet pak më sferik, rrezja e tij ekuatoriale zvogëlohet (me vetëm 0,01 mm) dhe shpejtësia e rrotullimit (si rezultat i ruajtjes së momentit) rritet pak. . Pastaj përsëri pason një ngadalësim gradual në rrotullim dhe një "yll tërmet" i ri, duke çuar në një kërcim në shpejtësinë e rrotullimit. Kështu, duke studiuar ndryshimet në periudhat e pulsarëve, është e mundur të mësojmë shumë për fizikën e kores së ngurtë të yjeve neutron. Proceset tektonike ndodhin në të, si në koren e planetëve, dhe, ndoshta, formohen malet e tyre mikroskopike.

Pulsarët e dyfishtë.

Pulsari PSR 1913+16 ishte i pari që u zbulua në një sistem binar. Orbita e tij është shumë e zgjatur, kështu që i afrohet shumë fqinjit, i cili mund të jetë vetëm një objekt kompakt - një xhuxh i bardhë, një yll neutron ose një vrimë e zezë. Stabiliteti i lartë i pulseve të pulsarit bën të mundur studimin me shumë saktësi të lëvizjes së tij orbitale duke përdorur zhvendosjen Doppler të frekuencës së mbërritjes së tyre. Prandaj, pulsari binar u përdor për të testuar përfundimet e relativitetit të përgjithshëm, sipas të cilit boshti kryesor i orbitës së tij duhet të rrotullohet rreth 4° në vit; Kjo është pikërisht ajo që vihet re.

Janë të njohura disa dhjetëra pulsarë të dyfishtë. I zbuluar në vitin 1988, pulsari në sistemin binar rrotullohet 622 herë në sekondë. Fqinji i tij, me vetëm 2% masën e Diellit, ndoshta dikur ishte një yll normal. Por pulsari e bëri atë "të humbiste peshë", duke tërhequr një pjesë të masës mbi vete, dhe një pjesë të saj duke avulluar dhe "shfryrë" në hapësirën e jashtme. Së shpejti pulsari do të shkatërrojë plotësisht fqinjin e tij dhe do të mbetet vetëm. Me sa duket, kjo mund të shpjegojë faktin se shumica dërrmuese e pulsarëve janë të vetëm, ndërsa të paktën gjysma e yjeve normalë përfshihen në sisteme binare dhe më komplekse.

Largësia nga pulsarët.

Duke kaluar nga pulsari në Tokë, valët e radios kapërcejnë mediumin ndëryjor; duke bashkëvepruar me elektronet e lira në të, ato ngadalësohen - sa më e gjatë të jetë gjatësia e valës, aq më i fortë është ngadalësimi. Duke matur vonesën e një impulsi me gjatësi vale të gjatë në krahasim me një puls me gjatësi vale të shkurtër (që arrin disa minuta) dhe duke ditur densitetin e mediumit ndëryjor, është e mundur të përcaktohet distanca me pulsarin.

Siç tregojnë vëzhgimet, mesatarisht në mjedisin ndëryjor ka përafërsisht. 0.03 elektrone për centimetër kub. Bazuar në këtë vlerë, distanca me pulsarët mesatarisht disa qindra vjet dritë. vjet. Por ka edhe objekte më të largëta: pulsari i dyfishtë PSR 1913+16 i përmendur më sipër është 18,000 vite dritë larg. vjet.

Radio teleskopi FAST ka zbuluar një pulsar të ri milisekonda. Kredia: Pei Wang/NAOC.

Një pulsar është një objekt hapësinor që lëshon rrezatim të fuqishëm elektromagnetik në rrezen e radios, i karakterizuar nga periodicitet i rreptë. Energjia e çliruar në impulse të tilla është një pjesë e vogël e energjisë totale të pulsarit. Shumica dërrmuese e pulsarëve të zbuluar ndodhen në Rrugën e Qumështit. Çdo pulsar lëshon pulsime në një frekuencë të caktuar, e cila varion nga 640 pulsime në sekondë në një në çdo pesë sekonda. Periudhat e pjesës kryesore të objekteve të tilla variojnë nga 0,5 në 1 sekondë. Hulumtimet kanë treguar se periodiciteti i pulseve rritet me një të miliardën e sekondës çdo ditë, gjë që shpjegohet nga ngadalësimi i rrotullimit për shkak të energjisë së emetuar nga ylli.

Pulsari i parë u zbulua nga Jocelyn Bell dhe Anthony Hewish në qershor 1967. Zbulimi i këtij lloji objekti nuk ishte parashikuar teorikisht dhe ishte një surprizë e madhe për shkencëtarët. Gjatë hulumtimit, astrofizikanët zbuluan se objekte të tilla duhet të përbëhen nga materie shumë të dendura. Vetëm trupat masivë, si yjet, kanë një densitet kaq gjigant të materies. Për shkak të densitetit të madh, reaksionet bërthamore që ndodhin brenda yllit i shndërrojnë grimcat në neutrone, prandaj këto objekte quhen yje neutron.

Shumica e yjeve kanë një dendësi pak më të madhe se ajo e ujit, një shembull i spikatur këtu është Dielli ynë, substanca kryesore e të cilit është gazi. Xhuxhët e bardhë janë të barabartë në masë me Diellin, por kanë një diametër më të vogël, si rezultat i të cilit dendësia e tyre është afërsisht 40 t/cm 3 . Pulsarët janë të krahasueshëm në masë me Diellin, por dimensionet e tyre janë shumë miniaturë - afërsisht 30,000 metra, gjë që nga ana tjetër rrit densitetin e tyre në 190 milion ton / cm 3. Në këtë densitet, Toka do të kishte një diametër prej afërsisht 300 metra. Me shumë mundësi, pulsarët shfaqen pas një shpërthimi supernova, kur guaska e yllit zhduket dhe bërthama shembet në një yll neutron.

Pulsari më i mirë i studiuar deri më sot është PSR 0531+21, i cili ndodhet në Mjegullnajën e Gaforres. Ky pulsar bën 30 rrotullime në sekondë, induksioni i fushës magnetike të tij është një mijë Gauss. Energjia e këtij ylli neutron është njëqind mijë herë më e madhe se energjia e yllit tonë. E gjithë energjia ndahet në: pulse radio (0,01%), impulse optike (1%), rreze X (10%) dhe rreze radio/kozmike me frekuencë të ulët (pjesa tjetër).

Pulsari PSR B1957+20 është në një sistem binar. Kredia: Dr. Mark A. Garlick; Instituti Dunlap për Astronomi dhe Astrofizikë, Universiteti i Torontos.

Kohëzgjatja e një pulsi radio në një yll standard neutron është një e tridhjeta e kohës midis pulsimeve. Të gjitha impulset e një pulsari ndryshojnë ndjeshëm nga njëri-tjetri, por forma e përgjithshme e një pulsi të një pulsari të veçantë është unike për të dhe është e njëjtë për dekada. Kjo formë mund t'ju tregojë shumë gjëra interesante. Më shpesh, çdo impuls ndahet në disa nënpulse, të cilat nga ana tjetër ndahen në mikropulse. Madhësia e mikropulseve të tilla mund të arrijë deri në treqind metra, dhe energjia që ata lëshojnë është e barabartë me energjinë diellore.

Për momentin, shkencëtarët mendojnë për një pulsar si një yll neutron rrotullues me një fushë magnetike të fuqishme që kap grimcat bërthamore që ikin nga sipërfaqja e yllit dhe më pas i përshpejton ato në shpejtësi kolosale.

Pulsarët përbëhen nga një bërthamë (lëng) dhe një kore trashësia e së cilës është afërsisht një kilometër. Si rezultat, yjet neutron janë më shumë si planetë sesa yje. Për shkak të shpejtësisë së rrotullimit, pulsari ka një formë të pjerrët. Gjatë pulsit, ylli neutron humbet një pjesë të energjisë së tij, dhe si rezultat rrotullimi i tij ngadalësohet. Për shkak të këtij ngadalësimi, tensioni krijohet në kore dhe më pas korja thyhet, ylli bëhet pak më i rrumbullakët - rrezja zvogëlohet dhe shpejtësia e rrotullimit (për shkak të ruajtjes së çift rrotullues) rritet.

Distancat me pulsarët e zbuluar deri më sot variojnë nga 100 vite dritë deri në 20 mijë.

Një pulsar (rozë) mund të shihet në qendër të galaktikës M82.

Eksploroni pulsarët dhe yjet neutron Universi: përshkrimi dhe karakteristikat me foto dhe video, struktura, rrotullimi, dendësia, përbërja, masa, temperatura, kërkimi.

Pulsarët

Pulsarët Janë objekte kompakte sferike, përmasat e të cilave nuk shtrihen përtej kufijve të një qyteti të madh. Gjëja e habitshme është se me një vëllim të tillë ato tejkalojnë masën diellore për nga masa. Ato përdoren për të studiuar gjendjet ekstreme të materies, për të zbuluar planetë përtej sistemit tonë dhe për të matur distancat kozmike. Përveç kësaj, ata ndihmuan në gjetjen e valëve gravitacionale që tregojnë ngjarje energjike, të tilla si përplasjet supermasive. Zbuluar për herë të parë në 1967.

Çfarë është një pulsar?

Nëse kërkoni një pulsar në qiell, duket se është një yll i zakonshëm vezullues që ndjek një ritëm të caktuar. Në fakt, drita e tyre nuk dridhet apo pulson dhe nuk duken si yje.

Pulsari prodhon dy rreze drite të vazhdueshme dhe të ngushta në drejtime të kundërta. Efekti i dridhjes krijohet sepse ato rrotullohen (parimi i fenerit). Në këtë moment, rrezja godet Tokën dhe më pas kthehet përsëri. Pse po ndodh kjo? Fakti është se rrezja e dritës së një pulsari zakonisht nuk është në linjë me boshtin e tij të rrotullimit.

Nëse vezullimi gjenerohet nga rrotullimi, atëherë shpejtësia e pulseve pasqyron shpejtësinë me të cilën rrotullohet pulsari. U gjetën gjithsej 2000 pulsarë, shumica e të cilëve rrotullohen një herë në sekondë. Por ka rreth 200 objekte që arrijnë të bëjnë njëqind rrotullime në të njëjtën kohë. Më të shpejtat quhen milisekonda, sepse numri i rrotullimeve të tyre në sekondë është i barabartë me 700.

Pulsarët nuk mund të konsiderohen yje, të paktën "të gjallë". Përkundrazi, ata janë yje neutron, të formuar pasi një ylli masiv i mbaron karburanti dhe shembet. Si rezultat, krijohet një shpërthim i fortë - një supernova, dhe materiali i mbetur i dendur shndërrohet në një yll neutron.

Diametri i pulsarëve në Univers arrin 20-24 km, dhe masa e tyre është dyfishi i Diellit. Për t'ju dhënë një ide, një pjesë e një objekti të tillë me madhësinë e një kubi sheqeri do të peshojë 1 miliard ton. Domethënë, diçka aq e rëndë sa Everesti të përshtatet në dorë! Vërtetë, ekziston një objekt edhe më i dendur - një vrimë e zezë. Masa më masive arrin 2.04 masa diellore.

Pulsarët kanë një fushë magnetike të fortë që është 100 milionë deri në 1 kuadrilion herë më e fortë se ajo e Tokës. Që një yll neutron të fillojë të lëshojë dritë si një pulsar, duhet të ketë raportin e duhur të forcës së fushës magnetike dhe shpejtësisë së rrotullimit. Ndodh që një rreze valësh radio mund të mos kalojë nëpër fushën e shikimit të një teleskopi me bazë tokësore dhe të mbetet e padukshme.

Radio pulsarët

Astrofizikani Anton Biryukov mbi fizikën e yjeve neutron, ngadalësimin e rrotullimit dhe zbulimin e valëve gravitacionale:

Pse rrotullohen pulsarët?

Ngadalësia e një pulsar është një rrotullim në sekondë. Më të shpejtat përshpejtohen në qindra rrotullime në sekondë dhe quhen milisekonda. Procesi i rrotullimit ndodh sepse edhe yjet nga të cilët janë formuar janë rrotulluar. Por për të arritur atë shpejtësi, ju duhet një burim shtesë.

Studiuesit besojnë se pulsarët milisekonda u formuan duke vjedhur energji nga një fqinj. Ju mund të vini re praninë e një lënde të huaj që rrit shpejtësinë e rrotullimit. Dhe kjo nuk është një gjë e mirë për shoqëruesin e dëmtuar, i cili një ditë mund të konsumohet plotësisht nga pulsari. Sisteme të tilla quhen të vejat e zeza (sipas një lloji të rrezikshëm merimange).

Pulsarët janë të aftë të emetojnë dritë në disa gjatësi vale (nga radio në rrezet gama). Por si e bëjnë këtë? Shkencëtarët nuk mund të gjejnë ende një përgjigje të saktë. Besohet se një mekanizëm i veçantë është përgjegjës për secilën gjatësi vale. Rrezet si fener janë bërë nga valë radio. Ato janë të ndritshme dhe të ngushta dhe i ngjajnë dritës koherente, ku grimcat formojnë një rreze të fokusuar.

Sa më i shpejtë të jetë rrotullimi, aq më e dobët është fusha magnetike. Por shpejtësia e rrotullimit është e mjaftueshme që ata të lëshojnë rreze aq të ndritshme sa ato të ngadalta.

Gjatë rrotullimit, fusha magnetike krijon një fushë elektrike, e cila mund të sjellë grimcat e ngarkuara në një gjendje të lëvizshme (rrymë elektrike). Zona mbi sipërfaqen ku dominon fusha magnetike quhet magnetosferë. Këtu, grimcat e ngarkuara përshpejtohen në shpejtësi tepër të larta për shkak të një fushe të fortë elektrike. Sa herë që përshpejtohen, lëshojnë dritë. Shfaqet në intervalin optik dhe me rreze x.

Po rrezet gama? Hulumtimet sugjerojnë se burimi i tyre duhet kërkuar diku tjetër pranë pulsarit. Dhe ata do të ngjajnë me një tifoz.

Kërkoni për pulsarët

Radioteleskopët mbeten metoda kryesore për kërkimin e pulsarëve në hapësirë. Ato janë të vogla dhe të zbehta në krahasim me objektet e tjera, kështu që ju duhet të skanoni të gjithë qiellin dhe gradualisht këto objekte bien në lente. Shumica u gjetën duke përdorur Observatorin Parkes në Australi. Shumë të dhëna të reja do të jenë të disponueshme nga Antena e Array Kilometer Square (SKA) duke filluar nga viti 2018.

Në vitin 2008, u lëshua teleskopi GLAST, i cili gjeti 2050 pulsarë që lëshojnë rreze gama, nga të cilët 93 ishin milisekonda. Ky teleskop është tepër i dobishëm sepse skanon të gjithë qiellin, ndërsa të tjerët nxjerrin në pah vetëm zona të vogla përgjatë aeroplanit.

Gjetja e gjatësive të ndryshme të valëve mund të jetë sfiduese. Fakti është se valët e radios janë tepër të fuqishme, por ato thjesht mund të mos bien në thjerrëzat e teleskopit. Por rrezatimi gama përhapet në pjesën më të madhe të qiellit, por është inferior në shkëlqim.

Shkencëtarët tani e dinë ekzistencën e 2300 pulsarëve, të gjetur përmes valëve të radios dhe 160 përmes rrezeve gama. Ekzistojnë gjithashtu pulsarë 240 milisekonda, nga të cilët 60 prodhojnë rreze gama.

Përdorimi i pulsarëve

Pulsarët nuk janë vetëm objekte të mahnitshme hapësinore, por edhe mjete të dobishme. Drita e emetuar mund të tregojë shumë për proceset e brendshme. Kjo do të thotë, studiuesit janë në gjendje të kuptojnë fizikën e yjeve neutron. Presioni në këto objekte është aq i lartë sa sjellja e materies ndryshon nga e zakonshme. Përmbajtja e çuditshme e yjeve neutron quhet "pastë bërthamore".

Pulsarët sjellin shumë përfitime për shkak të saktësisë së pulseve të tyre. Shkencëtarët njohin objekte specifike dhe i perceptojnë ato si orë kozmike. Kështu filluan të shfaqen spekulimet për praninë e planetëve të tjerë. Në fakt, ekzoplaneti i parë i gjetur po rrotullohej rreth një pulsari.

Mos harroni se pulsarët vazhdojnë të lëvizin ndërsa "pulsojnë", që do të thotë se mund të përdoren për të matur distancat kozmike. Ata u përfshinë gjithashtu në testimin e teorisë së relativitetit të Ajnshtajnit, si momentet me gravitetin. Por rregullsia e pulsimit mund të prishet nga valët gravitacionale. Kjo u vu re në shkurt 2016.

Varrezat Pulsar

Gradualisht, të gjithë pulsarët ngadalësohen. Rrezatimi mundësohet nga fusha magnetike e krijuar nga rrotullimi. Si rezultat, ai gjithashtu humbet fuqinë e tij dhe ndalon dërgimin e trarëve. Shkencëtarët kanë tërhequr një vijë të veçantë ku rrezet gama mund të zbulohen ende përpara valëve të radios. Sapo pulsari bie poshtë, ai fshihet në varrezat e pulsarit.

Nëse një pulsar është formuar nga mbetjet e një supernova, atëherë ai ka një rezervë të madhe energjie dhe një shpejtësi të shpejtë rrotullimi. Shembujt përfshijnë objektin e ri PSR B0531+21. Mund të qëndrojë në këtë fazë për disa qindra mijëra vjet, pas së cilës do të fillojë të humbasë shpejtësinë. Pulsarët e moshës së mesme përbëjnë shumicën e popullsisë dhe prodhojnë vetëm valë radio.

Megjithatë, një pulsar mund të zgjasë jetën e tij nëse ka një satelit afër. Pastaj do të tërheqë materialin e tij dhe do të rrisë shpejtësinë e rrotullimit. Ndryshime të tilla mund të ndodhin në çdo kohë, kjo është arsyeja pse pulsari është i aftë të rilindë. Një kontakt i tillë quhet sistem binar me rreze X me masë të ulët. Pulsarët më të vjetër janë ato milisekonda. Disa arrijnë në miliarda vjet.

Yjet neutron

Yjet neutron- objekte mjaft misterioze, që tejkalojnë masën diellore me 1.4 herë. Ata lindin pas shpërthimit të yjeve më të mëdhenj. Le t'i njohim më mirë këto formacione.

Kur një yll 4-8 herë më masiv se Dielli shpërthen, një bërthamë me densitet të lartë mbetet dhe vazhdon të shembet. Graviteti shtyn aq fort një material saqë bën që protonet dhe elektronet të shkrihen së bashku për t'u bërë neutrone. Kështu lind një yll neutron me densitet të lartë.

Këto objekte masive mund të arrijnë një diametër prej vetëm 20 km. Për t'ju dhënë një ide mbi densitetin, vetëm një lugë e materialit yll neutron do të peshonte një miliard ton. Graviteti në një objekt të tillë është 2 miliard herë më i fortë se ai i Tokës, dhe fuqia është e mjaftueshme për lente gravitacionale, duke i lejuar shkencëtarët të shohin pjesën e pasme të yllit.

Goditja nga shpërthimi lë një puls që bën që ylli neutron të rrotullohet, duke arritur disa rrotullime në sekondë. Edhe pse ata mund të përshpejtojnë deri në 43,000 herë në minutë.

Shtresat kufitare pranë objekteve kompakte

Astrofizikani Valery Suleymanov mbi shfaqjen e disqeve të grumbullimit, erës yjore dhe materies rreth yjeve neutron:

Brendësia e yjeve neutron

Astrofizikani Sergei Popov mbi gjendjet ekstreme të materies, përbërjen e yjeve neutron dhe metodat për studimin e brendësisë:

Kur një yll neutron është pjesë e një sistemi binar ku një supernova ka shpërthyer, fotografia është edhe më mbresëlënëse. Nëse ylli i dytë është inferior në masë ndaj Diellit, atëherë ai tërheq masën e shokut në "lobin Roche". Kjo është një re sferike e materialit që rrotullohet rreth një ylli neutron. Nëse sateliti ishte 10 herë më i madh se masa diellore, atëherë transferimi i masës është gjithashtu i rregulluar, por jo aq i qëndrueshëm. Materiali rrjedh përgjatë poleve magnetike, nxehet dhe krijon pulsime me rreze X.

Deri në vitin 2010, 1800 pulsarë ishin gjetur duke përdorur zbulimin e radios dhe 70 duke përdorur rrezet gama. Disa ekzemplarë madje kishin planetë.

Llojet e yjeve neutron

Disa përfaqësues të yjeve neutron kanë avionë materiali që rrjedhin pothuajse me shpejtësinë e dritës. Kur fluturojnë pranë nesh, shkëlqejnë si drita e një fener. Për shkak të kësaj, ata quhen pulsarë.

Kur pulsarët me rreze X marrin materiale nga fqinjët e tyre më masivë, ai bie në kontakt me një fushë magnetike dhe prodhon rreze të fuqishme të dukshme në radio, rreze X, rreze gama dhe spektrin optik. Meqenëse burimi ndodhet në shoqërues, ata quhen pulsarë të akresionit.

Pulsarët rrotullues në qiell nxiten nga rrotullimi i yjeve sepse elektronet me energji të lartë ndërveprojnë me fushën magnetike të pulsarit mbi pole. Ndërsa lënda brenda magnetosferës së pulsarit përshpejtohet, ajo shkakton që ajo të prodhojë rreze gama. Lëshimi i energjisë ngadalëson rrotullimin.

Fushat magnetike të magnetarëve janë 1000 herë më të forta se ato të yjeve neutron. Për shkak të kësaj, ylli detyrohet të rrotullohet shumë më gjatë.

Evolucioni i yjeve neutron

Astrofizikani Sergei Popov mbi lindjen, rrezatimin dhe diversitetin e yjeve neutron:

Valët goditëse pranë objekteve kompakte

Astrofizikani Valery Suleymanov rreth yjeve neutron, gravitetit në anijen kozmike dhe kufirit Njutonian:

Yje kompakte

Astrofizikani Alexander Potekhin rreth xhuxhëve të bardhë, paradoksit të densitetit dhe yjeve neutron:

Ishte shumë e pazakontë. Karakteristika e tij kryesore, për të cilën mori emrin, janë shpërthimet periodike të rrezatimit, me një periudhë të përcaktuar rreptësisht. Një lloj radio feneri në hapësirë. Në fillim u supozua se ishte një yll pulsues që ndryshon madhësinë e tij - gjëra të tilla janë njohur për një kohë të gjatë. Dhe u zbulua nga Jocelyn Bell, një studente e diplomuar në Universitetin e Kembrixhit, duke përdorur një teleskop radio.
Është interesante se pulsari i parë u emërua LGM-1, që do të thotë "burra të vegjël të gjelbër" në anglisht. Megjithatë, gradualisht u bë e qartë se pulsarët janë objekte natyrore të universit tonë, dhe mjaft prej tyre tashmë janë zbuluar - gati dy mijë. Më e afërta me ne është 390 vite dritë larg.

Pra, çfarë është një pulsar? Ky është një yll neutron shumë i vogël por shumë i dendur. Yje të tillë formohen pas shpërthimit të një ylli gjigant, shumë më të madh se Dielli ynë, një xhuxhi. Si rezultat i ndërprerjes së reaksionit termonuklear, lënda e yllit është e ngjeshur në një objekt shumë të dendur - kjo quhet kolaps, dhe gjatë kësaj, elektronet - grimcat negative, shtypen në bërthama dhe bashkohen me protonet - grimca pozitive. . Në fund, e gjithë lënda e yllit rezulton se përbëhet vetëm nga neutrone, gjë që jep një densitet të madh - neutronet nuk kanë ngarkesë dhe mund të vendosen shumë afër, pothuajse mbi njëra-tjetrën.

Pra, e gjithë lënda e një ylli të madh përshtatet në një yll neutron, i cili është vetëm disa kilometra në madhësi. Dendësia e tij është e tillë që një lugë çaji e substancës së këtij ylli peshon një miliard ton.

Pulsari i parë, i zbuluar nga Jocelyn Bell, dërgoi shpërthime elektromagnetike në hapësirë me një frekuencë prej 1,33733 sekondash. Pulsarët e tjerë kanë periudha të ndryshme, por frekuenca e rrezatimit të tyre mbetet konstante, megjithëse mund të shtrihet në intervale të ndryshme - nga valët e radios deri tek rrezet X. Pse po ndodh kjo?

Fakti është se një yll neutron me madhësinë e një qyteti rrotullohet shumë shpejt. Ai mund të bëjë një mijë rrotullime rreth boshtit të tij në një sekondë. Për më tepër, ajo ka një fushë magnetike shumë të fuqishme. Protonet dhe elektronet lëvizin përgjatë fushave të forcës së kësaj fushe dhe pranë poleve, ku fusha magnetike është veçanërisht e fortë dhe ku këto grimca arrijnë shpejtësi shumë të larta, ato lëshojnë kuanta energjie në vargje të ndryshme. Rezulton si një sinkrofazotron natyral - një përshpejtues i grimcave, vetëm në natyrë. Kështu formohen dy rajone në sipërfaqen e yllit, nga të cilat vjen rrezatimi shumë i fuqishëm.

Vendosni një elektrik dore në tryezë dhe filloni ta rrotulloni. Rrezja e dritës rrotullohet me të, duke ndriçuar gjithçka në një rreth. Po kështu, një pulsar, kur rrotullohet, dërgon rrezatimin e tij me periudhën e rrotullimit të tij dhe është shumë i shpejtë. Kur Toka është në rrugën e rrezes, ne shohim një shpërthim të emetimit të radios. Për më tepër, kjo rreze vjen nga një pikë në një yll, madhësia e të cilit është vetëm 250 metra! Çfarë fuqie është kjo nëse mund të zbulojmë një sinjal qindra e mijëra vite dritë larg! Polet magnetike dhe boshti i rrotullimit të pulsarit nuk përkojnë, kështu që pikat emetuese rrotullohen dhe nuk qëndrojnë të palëvizshme.

Kur pulsari i parë u zbulua në qershor 1967, ai u mor seriozisht si një objekt hapësinor artificial. Ishte shumë e pazakontë. Karakteristika e tij kryesore, për të cilën mori emrin, janë shpërthimet periodike të rrezatimit, me një periudhë të përcaktuar rreptësisht. Një lloj radio feneri në hapësirë. Në fillim u supozua se ishte një yll pulsues që ndryshon madhësinë e tij - gjëra të tilla janë njohur për një kohë të gjatë. Dhe u zbulua nga Jocelyn Bell, një studente e diplomuar në Universitetin e Kembrixhit, duke përdorur një teleskop radio.

Është interesante se pulsari i parë u emërua LGM-1, që do të thotë "burra të vegjël të gjelbër" në anglisht. Megjithatë, gradualisht u bë e qartë se pulsarët janë objekte natyrore të universit tonë, dhe mjaft prej tyre tashmë janë zbuluar - gati dy mijë. Më e afërta me ne është 390 vite dritë larg.

Pra, çfarë është një pulsar? Ky është një yll neutron shumë i vogël por shumë i dendur. Yje të tillë formohen pas shpërthimit të një ylli gjigant, shumë më të madh se Dielli ynë, një xhuxhi. Si rezultat i ndërprerjes së reaksionit termonuklear, lënda e yllit është e ngjeshur në një objekt shumë të dendur - kjo quhet kolaps, dhe gjatë kësaj, elektronet - grimcat negative, shtypen në bërthama dhe bashkohen me protonet - grimca pozitive. . Në fund, e gjithë lënda e yllit rezulton se përbëhet vetëm nga neutrone, gjë që jep një densitet të madh - neutronet nuk kanë ngarkesë dhe mund të vendosen shumë afër, pothuajse mbi njëra-tjetrën.

Pra, e gjithë lënda e një ylli të madh përshtatet në një yll neutron, i cili është vetëm disa kilometra në madhësi. Dendësia e saj është e tillë që një lugë çaji e substancës së këtij ylli peshon një miliard ton.

Ju nuk mund të shihni as një pulsar përmes një teleskopi.. Ju mund të zbuloni mjegullnajën që e rrethon - mbetjet e gazit nga ylli në shpërthim që lindi pulsarin. Kjo mjegullnajë ndriçohet nga vetë pulsari, por jo nga drita e zakonshme. Shkëlqimi ndodh për shkak të lëvizjes së protoneve dhe elektroneve me shpejtësi afër dritës. Vetë pulsari është i dukshëm vetëm në rrezen e radios. Vetëm duke drejtuar një radio teleskop nga ai mund ta zbuloni atë. Edhe pse pulsarët më të rinj kanë aftësinë të emetojnë në rrezen optike, dhe kjo u vërtetua duke përdorur pajisje shumë të ndjeshme, me kalimin e kohës kjo aftësi zhduket.

Shumë objekte të pazakonta me veti unike, të mahnitshme janë zbuluar tashmë në hapësirë. Këto përfshijnë vrimat e zeza, yjet pulsuese dhe vrimat e zeza... Pulsarët, dhe në veçanti yjet neutron, janë ndër më të pazakontët. Fenomenet që ndodhin mbi to nuk mund të riprodhohen në laborator, ndaj të gjitha zbulimet më interesante që lidhen me to nuk do të vijnë ende.