Pulsar (eng. skraćeno od puls[ating] [st]ar - pulsirajuća zvijezda) je vrsta neutronske zvijezde, snažnoga magnetskoga polja (oko 108 T) i brze vrtnje, nazvane po strogo pravilnoj periodičnoj emisiji impulsa elektromagnetskih valova.

Kompozitna fotografija (kombinacija optičkog i spektra X zraka) pulsara Rakove magline, pokazuje kako se okolni gasovi iz magline mešaju pod uticajem pulsarevog magnetnog polja i zračenja.
PSR B1509-58Rendgenski zraci iz Čandra opservatorije su prikazani zlatnom bojom; infracrveni sa WISE opservatorije su prikazani crveno, zeleno i plavo.

Zračenje pulsara stiže do Zemlje na mahove (u pulsevima) jer magnetski polovi zvijezde nisu na istome mjestu na kojem se nalaze polovi vrtnje pa je Zemlja obasjana samo u jednom dijelu perioda vrtnje. Prvi pulsar, PSR B1919+21, kojemu je period rotacije 1,3373 sekunde, a udaljen je od Zemlje 2 283 svjetlosne godine, otkrili su 1967. J. B. Burnell i A. Hewish. Poznato ih je više tisuća. Najbrži je pulsar PSR J1748-2446ad (period rotacije 0,00139595 sekunde, udaljen od Zemlje 18 000 svjetlosnih godina), najbliži je PSR J0108-1431 (period rotacije 0,808 sekunde, udaljen od Zemlje 424 svjetlosne godine), a oko pulsara PSR B1257+12 (udaljenoga 1 000 svjetlosnih godina, s periodom rotacije 0,006219 sekunde) otkrivena su 3 planeta. Većina pulsara emitira radiovalove, manji broj valove većih energija, te rendgensko i gama-zračenje. Starenjem pulsari gube energiju, vrtnja im se usporava za približno milijunti dio sekunde godišnje, magnetsko polje slabi i nakon 10 do 100 milijuna godina postaju teško zamjetljive neutronske zvijezde. Najpoznatiji pulsar PSR B0531+21, s periodom vrtnje od 33 milisekunde, ostatak je eksplozije supernove iz 1054., nalazi se u maglici Rakovici, udaljen od Zemlje 6 500 svjetlosnih godina, a zrači u svim valnim duljinama oko 75 000 puta više energije nego Sunce. [1] Nama pulsar, uslijed vrtnje i uskog snopa radiovalova, izgleda kao svemirski svjetionik, kao da pulsira. Astronomi koji su otkrili prvi pulsar mislili su da su otkrili prvi signal izvanzemaljske civilizacije.

Frekvencija pulsiranja poklapa sa frekvencijom rotacije pulsara.

OtkrićeUredi

Pulsari su otkriveni u leto 1967. godine od strane tada studenta postdiplomca Džoselin Bel (engl. Jocelyn Bell) i njenog mentora profesora Entonija Hjuiša (engl. Antony Hewish). Dok su proučavali pomoću radio-teleskopa kvazare, uočili su sasvim neobičan radio-izvor.

Taj izvor je zračio kratkotrajne radio-impulse na talasnoj dužini 3.7 m koji su se strogo periodično, svakih 1.33 sekunde, ponavljali. Uskoro su bila otkrivena još tri takva ista izvora, sa drugim, takođe skoro sekundnim pravilnim periodima.

Ideja o zemaljskom poreklu ovih izvora je odmah odbačena, jer su se signali mogli ponovo čuti posle tačno jednog zvezdanog dana. To je bila posledica konstrukcije teleskopa kojim je posmatrano koji je bio fiksiran i uperen na tačno jedno parče neba. Zbog toga su nalazači posumnjali da su ti signali veštačkog porekla. Stoga su prva četiri otkrivena pulsara nazvana LGM 1-4, što je bila skraćenica od Little Green Men (eng. Mali Zeleni Ljudi).

Posle višemesečnih spekulisanja, rešenje zagonetke je pronađeno u do tada samo teorijski znanim objektima, neutronskim zvezdama. Tako da su time pulsari bili prve posmatrane neutronske zvezde, a uzrok stroge periodičnosti radio-impulsa je samo njihova brza rotacija.

TeorijaUredi

 
Skica jednog pulsara sa prikazanom osom rotacije i osom magnetnog polja

Zračenje pulsara se objašnjava kao snop zračenja koji se usmeri prema Sunčevom sistemu, jedanput posle svake rotacije neutronske zvezde. Ovakav rotirajući snop se objašnjava nepodudaranjem ose rotacije i ose magnetnog polja pulsara. Zračenje koje primimo odašilju magnetni polovi pulsara u pravcu ose magnetnog polja. Kako magnetni polovi takođe rotiraju, ako se Zemlja nađe u jednom trenutku u pravcu ose magnetnog polja, mi ćemo primiti to zračenje i videti pulsar.[2]

Verovatnoća da se Zemlja nađe u takvom položaju nije velika. Što znači da postoje mnoge neutronske zvezde koje mi ne vidimo kao pulsare, jer se njihova osa magnetnog polja ni u jednom trenutku ne nađe u našem pravcu. Što znači da je svaki pulsar i neutronska zvezda, ali nije svaka neutronska zvezda pulsar, jer za to je potrebno i da ispušta zračenje u pravcu Sunčevog sistema.

Izvor energije ovog zračenja je rotaciona energija pulsara. Elektroni usled jakog magnetnog polja se kreću spiralno u odnosnu na linije sile polja i dobijaju velike brzine, čak brzine blizu brzine svetlosti. Pri tako velikim brzinama elektron oslobodi foton iks ili gama zraka na račun svoje kinetičke energije i samim tim uspori (ovo zračenje je poznato kao sinhrotronsko zračenje). Što znači da se energija gubi vremenom usled zračenja, tj. da pulsari polako usporavaju i smanjuju brzinu rotacije. Milisekundni, koji su najbrži trenutno poznati pulsari su verovatno ubrzani kad im se povećao ugaoni moment usled priliva nove materije na njih. Najverovatnije su oni članovi dvojnog sistema sa crvenim džinom čija materija polako pada na površinu pulsara i ubrzava ga do više od stotinu rotacija u sekundi.

Magnetno polje jednog pulsara je oko 100 milijardi puta jače od Zemljinog magnetnog polja.

Oko jednog pulsara je otkrivena prva vansolarna planeta. Kasnije se videlo da postojanje planete oko pulsara nije toliko retko.

ReferenceUredi

  1. pulsari, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, pristupljeno 11. veljače 2020.
  2. Abt, Helmut A. (maj 2011). "The Age of the Local Interstellar Bubble". The Astronomical Journal 141 (5): 165. Bibcode:2011AJ....141..165A. doi:10.1088/0004-6256/141/5/165. 

Vidi jošUredi