Među raznim nebeskim tijelima koja postoje u svemiru, neka nebeska tijela su previše posebna po svom formiranju i karakteristikama. Među ovim nebeskim tijelima nalazimo pulsar. Mnogi ljudi ne znaju šta je pulsar niti kakvu relevantnost ima. Kao opšta i jednostavna definicija, pulsar je izuzetno gusta i visoko magnetizirana neutronska zvijezda koja emituje elektromagnetno zračenje u pravilnim impulsima dok se rotira oko svoje ose.
U ovom članku ćemo vam reći šta je pulsar, kako se formira, njegove karakteristike i značaj.
šta je pulsar
Pulsar je vrsta vrlo kompaktnog i energičnog astronomskog objekta poznatog kao neutronska zvijezda. Neutronske zvijezde su izuzetno gusti ostaci koji su rezultat eksplozije supernove u masivnim zvijezdama. Određeni pulsar je vidljiv kada je njegova osa rotacije usmjerena prema Zemlji i periodično emituje zračenje.
Najizrazitija karakteristika pulsara je njegova sposobnost da emituje regularne impulse elektromagnetnog zračenja, u rasponu od radio talasa do gama zraka. Ovi impulsi su uzrokovani brzo rotirajućom neutronskom zvijezdom i njenim jakim magnetnim poljima. Kako se pulsar okreće, njegove emisije zračenja se detektuju u pravilnim intervalima, stvarajući signal koji kao da "pulsira" na nebu.
Rotacija pulsara može biti nevjerovatno brza, s periodima u rasponu od djelića sekunde do nekoliko sekundi. Ova brza rotacija takođe rezultira izuzetno intenzivnim magnetnim poljima, milijarde puta jačim od magnetnih polja Zemlje. Ova intenzivna magnetna polja mogu utjecati na emisiju zračenja i formiranje vjetrova visokoenergetskih čestica oko pulsara. Više o pojavama koje se događaju u svemiru možete saznati u članku o svjetski supervulkani.
Kako nastaju
Pulsari nastaju kada masivna zvijezda (najmanje tri puta veća od mase Sunca) iscrpi svoje nuklearno gorivo i eksplodira kao supernova. Tokom eksplozije, jezgro zvijezde se urušava pod djelovanjem sile gravitacije i sabija se u sferu prečnika nekoliko kilometara. Kao rezultat, zvijezda postaje izuzetno gusta, otprilike kao masa Sunca, ali komprimiran dok ne postane objekt veličine grada.
Zbog očuvanja ugaonog momenta, neutronska zvijezda počinje da se okreće brzo (u nekim slučajevima stotine puta u sekundi). Ako zvijezda ima jako magnetsko polje, magnetska energija pohranjena u polju pretvara se u elektromagnetno zračenje, koje se emituje u obliku svjetlosnih impulsa dok zvijezda rotira.
Pulsari imaju nekoliko značajnih karakteristika. U prvom dijelu možemo reći da emituju zračenje vrlo kratkih talasnih dužina, kao npr X-zrake i gama-zrake, te radio područje elektromagnetnog spektra. Drugo, impulsi su izuzetno pravilni i precizni, sa periodičnošću koja se može meriti sa velikom preciznošću. Konačno, pulsari imaju veoma jaka magnetna polja, verovatno milione puta jače od Zemljinog magnetnog polja.
Otkriće
Prema naučnom časopisu National Geographic, pulsari su otkriveni kasnih 1960-ih, 1967. godine, od strane postdiplomce po imenu Jocelyn Bell i njenog savjetnika, Antonyja Hewisha, na Mullard Shield Radio Astronomy Observatory u blizini Cambridgea. Istina je bila da su naišli na izvor radio signala koji se ponavljao svake noći tokom radnog vremena. Došli su sa istog mjesta na nebu i mislili su da prvi put stupaju u kontakt sa vanzemaljcima.
Pulsari, osim što su jedinstveni i vrlo zanimljivi objekti, su i guste, visoko magnetizirane neutronske zvijezde koje emituju zračenje u pravilnim impulsima dok se okreću. One su rezultat kolapsa masivnih zvijezda u supernove i korisne su za proučavanje fundamentalne fizike kao što je opšta relativnost i fizika guste materije. Za više informacija o tome kako su astrofizički fenomeni povezani, možete pogledati članak o tome Keplerov asteroid i njegov uticaj na modernu astronomiju.
Važnost pulsara
Kao što smo već vidjeli, osim što pružaju vrijedne informacije o ekstremnoj fizici u svemiru, pulsari igraju ključnu ulogu u nekoliko polja astronomskih istraživanja. Neka od područja u kojima su pulsari važni uključuju:
- Opća relativnost: Pulsari se mogu koristiti za proučavanje efekata Ajnštajnove opšte teorije relativnosti, kao što je zakrivljenost prostor-vremena oko masivnih objekata. Precizna mjerenja vremena dolaska impulsa dok prolaze kroz gravitacijsko polje druge zvijezde ili masivnog objekta omogućavaju nam da provjerimo predviđanja opće relativnosti.
- ekstremna stvar: Pulsari su prirodni laboratoriji za istraživanje materije u ekstremnim uslovima. Nevjerovatna gustina i intenzivan pritisak u neutronskoj zvijezdi daju informacije o materiji u stanjima koja ne možemo ponovo stvoriti u zemaljskim laboratorijama. Ovo uključuje unutrašnju strukturu neutronskih zvijezda i svojstva ultra guste materije.
- Prostorna navigacija: Pulsari se koriste u visokopreciznoj svemirskoj navigaciji. Pulsarski signali iz pulsara mogu se detektovati iz udaljenih svemirskih sondi i koriste se kao kosmički "svetionici" za precizno izračunavanje lokacije svemirske letjelice u svemiru.
- kosmologija: Pulsari su takođe korisni u kosmologiji. Mogu se koristiti za proučavanje međuzvjezdanog medija i za mapiranje distribucije materije u našoj galaksiji. Ovo može pružiti informacije o strukturi i evoluciji Mliječnog puta. Osim toga, vaša studija može ponuditi perspektivu kako se može boriti protiv klimatskih promjena.
- Detekcija gravitacionih talasa: Neki pulsari, koji se nazivaju milisekundni pulsari, imaju izuzetno visoku stabilnost pulsara. Oni se mogu koristiti kao precizni kosmički satovi u eksperimentima za otkrivanje gravitacionih talasa, pomažući da se potvrdi postojanje ovih talasa i da se proučavaju astrofizički fenomeni poput spajanja crnih rupa.
- Zvezdana evolucija: Proučavanje pulsara i njihovog odnosa sa eksplozijama supernova pruža nam vrijedne informacije o evoluciji i životnom ciklusu masivnih zvijezda. Ovo nam zauzvrat pomaže da bolje razumijemo kako se različite vrste zvijezda u svemiru formiraju i razvijaju.
Kao što vidite, pulsari su važni za astronome jer pružaju vrijedne informacije o ekstremnim svojstvima materije, interakcijama intenzivnih magnetnih polja i dinamici neutronskih zvijezda. Nadam se da će vam ove informacije pomoći da saznate više o tome šta je pulsar i njegovu važnost.