Сред различните небесни тела, които съществуват във Вселената, някои небесни тела са твърде специални по своята формация и характеристики. Сред тези небесни тела намираме пулсара. Много хора не знаят какво е пулсар нито какво значение има. Като общо и просто определение пулсарът е изключително плътна и силно магнетизирана неутронна звезда, която излъчва електромагнитно лъчение в редовни импулси, докато се върти около оста си.
В тази статия ще ви разкажем какво е пулсар, как се формира, неговите характеристики и значение.
какво е пулсар
Пулсарът е вид изключително компактен и енергичен астрономически обект, известен като неутронна звезда. Неутронните звезди са изключително плътни остатъци, които са резултат от експлозията на свръхнова в масивни звезди. Конкретен пулсар може да се наблюдава, когато оста му на въртене сочи към Земята и периодично излъчва радиация.
Най-отличителната черта на пулсара е способността му да излъчва регулярни импулси на електромагнитно излъчване, вариращи от радиовълни до гама лъчи. Тези импулси са причинени от бързо въртящата се неутронна звезда и нейните силни магнитни полета. Докато пулсарът се върти, неговите радиационни емисии се откриват на редовни интервали, създавайки сигнал, който изглежда „пулсира“ в небето.
Въртенето на пулсара може да бъде невероятно бързо, с периоди, вариращи от части от секундата до няколко секунди. Това бързо въртене също води до изключително интензивни магнитни полета, милиарди пъти по-силни от магнитните полета на Земята. Тези интензивни магнитни полета могат да повлияят на излъчването на радиация и образуването на ветрове от високоенергийни частици около пулсара. Можете да научите повече за явленията, които се случват в космоса в статията за световните супервулкани.
Как се формират
Пулсарите се образуват, когато масивна звезда (най-малко три пъти по-голяма от масата на Слънцето) изчерпи ядреното си гориво и избухне като свръхнова. По време на експлозията ядрото на звездата се свива под силата на гравитацията и се компресира в сфера с диаметър няколко километра. В резултат на това звездата става изключително плътна, приблизително с масата на Слънцето, но компресиран, докато стане обект с размерите на град.
Поради запазване на ъгловия импулс, неутронната звезда започва да се върти бързо (в някои случаи стотици пъти в секунда). Ако една звезда има силно магнитно поле, магнитната енергия, съхранявана в полето, се преобразува в електромагнитно излъчване, което се излъчва като светлинни импулси, докато звездата се върти.
Пулсарите имат няколко забележителни характеристики. Можем да кажем в първата част, че те излъчват радиация с много къси дължини на вълната, като напр Рентгенови и гама лъчи и радиообластта на електромагнитния спектър. Второ, импулсите са изключително редовни и прецизни, с периодичност, която може да бъде измерена с голяма точност. И накрая, пулсарите имат много силни магнитни полета, вероятно милиони пъти по-силни от магнитното поле на Земята.
откритие
Според научното списание National Geographic, пулсарите са открити в края на 1960-те години, през 1967 г. от аспирантка на име Джоселин Бел и нейния съветник Антъни Хюиш в радиоастрономическата обсерватория Mullard Shield близо до Кеймбридж. Истината беше, че се натъкнаха на източник на радиосигнал, който се повтаряше всяка вечер в работно време. Те идват от едно и също място в небето и смятат, че за първи път осъществяват контакт с извънземни.
Пулсарите, освен че са уникални и много интересни обекти, са и плътни, силно магнетизирани неутронни звезди, които излъчват радиация в редовни импулси, докато се въртят. Те са резултат от колапса на масивни звезди в свръхнови и са полезни за изучаване на фундаментална физика като общата теория на относителността и физиката на плътната материя. За повече информация как са свързани астрофизичните явления, можете да се консултирате със статията за Астероидът Кеплер и неговото въздействие върху съвременната астрономия.
Значение на пулсар
Както вече видяхме, в допълнение към предоставянето на ценна информация за екстремната физика във Вселената, пулсарите играят решаваща роля в няколко области на астрономически изследвания. Някои от областите, в които пулсарите са важни, включват:
- Обща теория на относителността: Пулсарите могат да се използват за изследване на ефектите от общата теория на относителността на Айнщайн, като например кривината на пространство-времето около масивни обекти. Прецизните измервания на времето на пристигане на импулсите при преминаването им през гравитационното поле на друга звезда или масивен обект ни позволяват да проверим прогнозите на общата теория на относителността.
- екстремна материя: Пулсарите са естествени лаборатории за изследване на материята при екстремни условия. Невероятната плътност и интензивното налягане в неутронната звезда предоставят информация за материята в състояния, които не можем да пресъздадем в земни лаборатории. Това включва вътрешната структура на неутронните звезди и свойствата на свръхплътната материя.
- Пространствена навигация: Пулсарите се използват във високопрецизна космическа навигация. Пулсарните сигнали от пулсарите могат да бъдат открити от далечни космически сонди и се използват като космически „маяци“ за точно изчисляване на местоположението на космически кораб в космоса.
- Космология: Пулсарите са полезни и в космологията. Те могат да се използват за изследване на междузвездната среда и за картографиране на разпределението на материята в нашата галактика. Това може да предостави информация за структурата и еволюцията на Млечния път. В допълнение, вашето проучване може да предложи перспектива за как може да се бори с изменението на климата.
- Откриване на гравитационни вълни: Някои пулсари, наречени милисекундни пулсари, имат изключително висока стабилност на пулсара. Те могат да се използват като прецизни космически часовници в експерименти за откриване на гравитационни вълни, помагайки да се потвърди съществуването на тези вълни и да се изследват астрофизични явления като сливане на черни дупки.
- Звездна еволюция: Изучаването на пулсарите и тяхната връзка с експлозиите на свръхнови ни предоставя ценна информация за еволюцията и жизнения цикъл на масивните звезди. Това от своя страна ни помага да разберем по-добре как се формират и еволюират различните видове звезди във Вселената.
Както можете да видите, пулсарите са важни за астрономите, защото предоставят ценна информация за екстремните свойства на материята, взаимодействията на интензивни магнитни полета и динамиката на неутронните звезди. Надявам се, че тази информация ще ви помогне да научите повече за това какво е пулсар и неговото значение.