Pinag-aralan ng mga astronomo ang himpapawid mula pa noong unang panahon. Gayunpaman, sa pamamagitan lamang ng isang makabuluhang hakbang sa pag-unlad ng teknolohiya, natuklasan ng mga siyentipiko ang mga bagay na hindi pa naisip ng mga nakaraang henerasyon ng mga astronomo. Ang isa sa kanila ay mga quasar at pulsar.
Sa kabila ng napakalaking distansya sa mga bagay na ito, napag-aralan ng mga siyentipiko ang ilan sa kanilang mga katangian. Ngunit sa kabila nito, marami pa rin silang itinatagong sikreto na hindi nalutas.
Ano ang mga pulsar at quasar
Ang isang pulsar, tulad ng nangyari, ay isang neutron star. Ang mga nakatuklas nito ay sina E. Hewish at ang kanyang nagtapos na estudyante na si D. Bell. Natuklasan nila ang mga pulso, na makitid na nakadirekta na mga daloy ng radiation na nakikita sa ilang mga agwat ng oras, dahil ang epektong ito ay nangyayari dahil sa pag-ikot ng mga neutron na bituin.
Ang isang makabuluhang densification ng magnetic field ng bituin at ang density nito mismo ay nangyayari sa panahon ng compression nito. Maaari itong lumiit sa mga sukat ng ilang sampu-sampung kilometro, at sa gayong mga sandali ang pag-ikot ay nangyayari sa isang hindi kapani-paniwalang mataas na bilis. Ang bilis na ito sa ilang mga kaso ay umaabot sa ika-1000 ng isang segundo. Dito nagmula ang mga electromagnetic radiated waves.
Ang mga quasar at pulsar ay maaaring tawaging pinaka hindi pangkaraniwang at mahiwagang pagtuklas sa astronomiya. Ang ibabaw ng isang neutron star (pulsar) ay may mas kaunting presyon kaysa sa gitna nito, sa kadahilanang ito ang mga neutron ay nabubulok sa mga electron at proton. Ang mga electron ay pinabilis sa hindi kapani-paniwalang bilis dahil sa pagkakaroon ng isang malakas na magnetic field. Minsan ang bilis na ito ay umabot sa bilis ng liwanag, na nagreresulta sa pagbuga ng mga electron mula sa mga magnetic pole ng bituin. Dalawang makitid na sinag ng mga electromagnetic wave - ito mismo ang hitsura ng paggalaw ng mga sisingilin na particle. Iyon ay, ang mga electron ay naglalabas ng radiation sa direksyon ng kanilang direksyon.
Ang pagpapatuloy ng listahan ng mga hindi pangkaraniwang phenomena na nauugnay sa mga neutron na bituin, dapat nating tandaan ang kanilang panlabas na layer. Sa globo na ito ay may mga puwang kung saan ang core ay hindi masisira dahil sa hindi sapat na density ng bagay. Ang kinahinatnan nito ay ang pagtatakip ng pinakasiksik na crust dahil sa pagbuo ng isang mala-kristal na istraktura. Bilang isang resulta, ang pag-igting ay naipon at sa isang tiyak na punto ang siksik na ibabaw na ito ay nagsisimulang pumutok. Tinawag ng mga siyentipiko ang hindi pangkaraniwang bagay na ito bilang isang "starquake."
Ang mga Pulsar at quasar ay nananatiling ganap na hindi ginalugad. Ngunit kung ang kamangha-manghang pananaliksik ay nagsabi sa amin tungkol sa mga pulsar o ang tinatawag na. Habang ang mga neutron star ay naglalaman ng maraming bagong bagay, ang mga quasar ay nagpapanatili sa mga astronomo sa pag-aalinlangan sa hindi alam.
Unang nalaman ng mundo ang tungkol sa mga quasar noong 1960. Ang pagtuklas ay nagsabi na ang mga ito ay mga bagay na may maliit na angular na sukat, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na ningning, at ayon sa kanilang klase ay nabibilang sila sa mga extragalactic na bagay. Dahil mayroon silang medyo maliit na angular na sukat, sa loob ng maraming taon ay pinaniniwalaan na sila ay mga bituin lamang.
Ang eksaktong bilang ng mga quasar na natuklasan ay hindi alam, ngunit noong 2005, ang mga pag-aaral ay isinagawa kung saan mayroong 195 libong quasar. Sa ngayon, walang magagamit para sa paliwanag ang nalalaman tungkol sa kanila. Mayroong maraming mga pagpapalagay, ngunit wala sa kanila ang may anumang ebidensya.
Nalaman lang ng mga astronomo na sa loob ng tagal ng panahon na wala pang 24 na oras, ang kanilang liwanag ay nagpapakita ng sapat na pagkakaiba-iba. Batay sa mga datos na ito, mapapansin ng isa ang kanilang medyo maliit na sukat ng rehiyon ng radiation, na maihahambing sa laki ng Solar System. Ang mga natagpuang quasar ay umiiral sa mga distansyang hanggang 10 bilyong light years. Nakita namin sila dahil sa kanilang mataas na antas ng ningning.
Ang pinakamalapit na ganoong bagay sa ating planeta ay matatagpuan humigit-kumulang 2 bilyong light years ang layo. Marahil ang hinaharap na pananaliksik at ang pinakabagong mga teknolohiyang ginamit sa kanila ay magbibigay sa sangkatauhan ng bagong kaalaman tungkol sa mga puting batik ng kalawakan.
– ito ay mga cosmic na pinagmumulan ng radyo, optical, x-ray at/o gamma radiation na dumarating sa Earth sa anyo ng mga panaka-nakang pagsabog (pulse).
Samakatuwid, ayon sa uri ng radiation, nahahati sila sa mga radio pulsar, optical pulsar, X-ray at/o gamma pulsars. Ang likas na katangian ng pulsar radiation ay hindi pa ganap na isiwalat; ang mga modelo ng pulsar at ang mga mekanismo kung saan sila naglalabas ng enerhiya ay pinag-aaralan sa teorya. Ngayon, ang nangingibabaw na pananaw ay ang mga pulsar ay umiikot na mga neutron na bituin na may malakas na magnetic field.
Pagtuklas ng mga pulsar
Nangyari ito noong 1967. Natuklasan ng English radio astronomer na si E. Hewish at ng kanyang mga katuwang ang mga maiikling pulso ng radyo na nagmumula sa isang walang laman na lugar sa kalawakan, na umuulit nang matatag sa isang panahon ng hindi bababa sa isang segundo. Sa una, ang mga resulta ng mga obserbasyon ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay pinananatiling lihim, dahil maaaring ipagpalagay na ang mga pulso na ito ng paglabas ng radyo ay artipisyal na pinagmulan - marahil ito ay mga senyales mula sa ilang extraterrestrial na sibilisasyon? Ngunit walang nakitang pinagmumulan ng radiation na sumasailalim sa orbital motion, ngunit nakahanap ang grupo ni Hewish ng 3 pang pinagmumulan ng mga katulad na signal. Kaya, ang pag-asa para sa mga senyales mula sa isang extraterrestrial na sibilisasyon ay nawala, at noong Pebrero 1968, isang mensahe ang lumitaw tungkol sa pagtuklas ng mabilis na pagbabago ng extraterrestrial na mga mapagkukunan ng radyo ng isang hindi kilalang kalikasan na may mataas na matatag na dalas.
Nagdulot ng tunay na sensasyon ang mensaheng ito, at noong 1974 natanggap ni Hewish ang Nobel Prize para sa pagtuklas na ito. Ang pulsar na ito ay tinatawag na PSR J1921+2153. Sa kasalukuyan, halos 2 libong mga radio pulsar ang kilala, kadalasang itinalaga sila ng mga titik na PSR at mga numero na nagpapahayag ng kanilang mga ekwador na coordinate.
Ano ang radio pulsar?
Ang mga astrophysicist ay dumating sa isang pangkalahatang pinagkasunduan na ang isang radio pulsar ay neutron star. Nagpapalabas ito ng makitid na nakadirekta na mga daloy ng paglabas ng radyo, at bilang isang resulta ng pag-ikot ng neutron star, ang stream ay pumapasok sa larangan ng view ng isang panlabas na tagamasid sa mga regular na agwat - ito ay kung paano nabuo ang mga pulsar pulse. Karamihan sa mga astronomo ay naniniwala na ang mga pulsar ay maliliit na neutron na bituin na may diameter na ilang kilometro, na umiikot na may mga yugto ng isang bahagi ng isang segundo. Ang mga ito ay minsan ay tinatawag na "star spinning tops." Dahil sa magnetic field, ang radiation ng pulsar ay katulad ng sinag ng isang searchlight: kapag, dahil sa pag-ikot ng neutron star, ang sinag ay tumama sa antena ng isang teleskopyo ng radyo, ang mga pagsabog ng radiation ay makikita. Ang mga signal ng Pulsar sa iba't ibang mga frequency ng radyo ay naglalakbay sa interstellar plasma sa iba't ibang bilis. Batay sa magkaparehong pagkaantala ng mga signal, ang distansya sa pulsar ay tinutukoy at ang kanilang lokasyon sa Galaxy ay tinutukoy. Ang pamamahagi ng mga pulsar ay halos tumutugma sa pamamahagi ng mga labi ng supernova.
X-ray pulsar
Ang isang X-ray pulsar ay isara ang binary system, isa sa mga bahagi nito ay neutron star, at ang pangalawa - normal na bituin, bilang isang resulta kung saan ang bagay ay dumadaloy mula sa isang ordinaryong bituin patungo sa isang neutron star. Mga bituin ng neutron- ito ay mga bituin na may napakaliit na sukat (20-30 km ang lapad) at napakataas na densidad, na lumalampas sa density ng atomic nucleus. Naniniwala ang mga astronomo na lumilitaw ang mga neutron star bilang resulta ng mga pagsabog ng supernova. Kapag ang isang supernova ay sumabog, ang core ng isang normal na bituin ay mabilis na gumuho, na pagkatapos ay nagiging isang neutron star. Sa panahon ng compression, dahil sa batas ng konserbasyon ng angular momentum, pati na rin ang konserbasyon ng magnetic flux, isang matalim na pagtaas sa bilis ng pag-ikot at magnetic field ng bituin ay nangyayari. Kaya, ang dalawang tampok na ito ay mahalaga para sa isang X-ray pulsar: mabilis na bilis ng pag-ikot at napakataas na magnetic field. Ang bagay na tumatama sa solidong ibabaw ng isang neutron star ay nagiging napakainit at nagsisimulang maglabas ng X-ray. Ang mga malapit na kamag-anak ng X-ray pulsar ay polar at intermediate polar. Ang pagkakaiba sa pagitan ng pulsar at polar ay ang isang pulsar ay isang neutron star, habang ang isang polar ay isang white dwarf. Alinsunod dito, mayroon silang mas mababang mga magnetic field at bilis ng pag-ikot.
Optical pulsar
Noong Enero 1969, ang rehiyon ng pulsar sa Crab Nebula ay sinuri ng isang optical telescope na may photoelectric na kagamitan na may kakayahang makakita ng mabilis na pagbabago sa liwanag. Ang pagkakaroon ng isang optical object na may mga pagbabago sa liwanag na may parehong panahon ng radio pulsar sa nebula na ito ay nabanggit. Ang bagay na ito ay naging isang ika-16 na magnitude na bituin sa gitna ng nebula. Mayroon itong isang uri ng hindi mabasa na spectrum na walang mga linyang parang multo. Habang ginalugad ang Crab Nebula noong 1942, itinuro ito ni V. Baade bilang posibleng stellar supernova remnant, at ang I.S. Iminungkahi ni Shklovsky sa mga huling taon na ito ay pinagmumulan ng relativistic particle at high-energy photon. Ngunit ang lahat ng ito ay mga pagpapalagay lamang. At pagkatapos ay ang bituin ay naging optical pulsar, pagkakaroon ng parehong panahon at interpulsar bilang isang radio pulsar, at ito ay dapat na isang neutron star, ang pagkonsumo ng enerhiya ay sapat na upang mapanatili ang glow at lahat ng uri ng radiation mula sa Crab Nebula. Matapos ang pagtuklas ng optical pulsar, ang mga paghahanap ay isinagawa sa iba pang mga labi ng supernova, lalo na sa mga kung saan natagpuan na ang mga radio pulsar. Ngunit noong 1977 lamang, ang mga astronomo ng Australia, gamit ang mga espesyal na kagamitan, ay nagawang makita ang pulsation sa optical range ng isang pambihirang malabong 25th magnitude star sa supernova remnant Vela X. Ang ikatlong optical pulsar ay natagpuan noong 1982 sa konstelasyon na Vulpecula sa pamamagitan ng radio emission . Walang nahanap na labi ng supernova.
Ano ang isang optical pulsar? Ang mga gitnang bahagi ng mga spectral na linya ng SS 433 ay nagpapakita ng mga paggalaw na may panahon na 13 araw at mga pagbabago sa bilis mula -73 hanggang +73 km/s. Tila, mayroon ding malapit na binary system dito, na binubuo ng isang optically observable hot O o B class supergiant at isang optically invisible X-ray component. Ang supergiant ay may mass na higit sa sampung solar mass; ito ay lumaki hanggang sa matinding mga hangganan ng sarili nitong gravitational zone, na pinupunan ang disk na nakapalibot sa X-ray component sa kahabaan ng ekwador ng gas nito. Ang eroplano ng disk ay patayo sa axis ng pag-ikot ng compact object, na siyang bahagi ng X-ray, at hindi namamalagi sa orbital plane ng binary system. Samakatuwid, ang disk at ang parehong mga gas jet ay kumikilos tulad ng isang pahilig na umiikot na tuktok, at ang kanilang axis ng pag-ikot ay nauuna (naglalarawan ng isang kono), na gumagawa ng isang rebolusyon sa 164 na araw (ito ay isang kilalang phenomenon ng precession ng umiikot na mga katawan). Ang bahagi ng X-ray na kumakain ng gas ng disk at naglalabas ng mga jet ay maaaring isang neutron star.
Kabilang sila sa pinakamakapangyarihang cosmic na pinagmumulan ng gamma radiation. Ang mga astrophysicist ay sabik na malaman kung paano pinamamahalaan ng mga neutron star na ito na lumiwanag nang napakaliwanag sa hanay ng gamma-ray. Bago ang paglulunsad ng teleskopyo ng Fermi, halos isang dosenang gamma-ray pulsar lamang ang kilala, habang ang kabuuang bilang ng mga pulsar ay humigit-kumulang 1800. Ngayon ang bagong obserbatoryo ay nagsimulang tumuklas ng gamma-ray pulsar ng dose-dosenang. Inaasahan ng mga siyentipiko na ang kanyang trabaho ay magbibigay ng maraming mahalagang impormasyon na makakatulong na mas maunawaan ang likas na katangian ng gamma pulsar at iba pang mga cosmic generator ng gamma ray.
Noong 2012, natuklasan ng mga astronomo na gumagamit ng Fermi Gamma-ray Orbital Telescope ang pinakamabilis na gamma-ray pulsar hanggang ngayon sa constellation Centaurus, na gumagawa ng isang rebolusyon bawat 2.5 millisecond at nilalamon ang mga labi ng isang kasamang bituin na kasing laki ng Jupiter. ( Gamma radiation (gamma ray, γ-ray) - isang uri ng electromagnetic radiation na may napakaikling wavelength -< 5·10 −3 нм и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами. На картинке гамма-излучение показано фиолетовым цветом.
I-summarize natin...
Mga bituin ng neutron- kamangha-manghang mga bagay. Sila ay naobserbahan nang may partikular na interes kamakailan, dahil... Ang misteryo ay ipinakita hindi lamang ng kanilang istraktura, kundi pati na rin ng kanilang napakalaking density at malakas na magnetic at gravitational field. Ang bagay doon ay nasa isang espesyal na estado, nakapagpapaalaala sa isang malaking atomic nucleus, at ang mga kundisyong ito ay hindi maaaring kopyahin sa makalupang mga laboratoryo.
Ang pulsar ay isang malaking magnetized na tuktok na umiikot sa paligid ng isang axis na hindi nag-tutugma sa axis ng magnet.. Kung walang nahulog dito at hindi ito naglalabas ng anuman, kung gayon ang radio emission nito ay magkakaroon ng rotational frequency at hindi natin ito maririnig sa Earth. Ngunit ang katotohanan ay ang tuktok na ito ay may napakalaking masa at isang mataas na temperatura sa ibabaw, at ang umiikot na magnetic field ay lumilikha ng isang electric field ng napakalaking intensity, na may kakayahang pabilisin ang mga proton at electron halos sa bilis ng liwanag. Bukod dito, ang lahat ng mga sisingilin na particle na ito na nagmamadali sa paligid ng pulsar ay nakulong sa napakalaking magnetic field nito. At sa loob lamang ng isang maliit na solidong anggulo sa paligid ng magnetic axis maaari silang makalaya (ang mga neutron star ay may pinakamalakas na magnetic field sa Uniberso, na umaabot sa 1010-1014 gauss. Ihambing: ang field ng earth ay 1 gauss, ang solar ay 10-50 gauss. ). Ito ang mga daloy ng mga sisingilin na particle na pinagmumulan ng paglabas ng radyo kung saan natuklasan ang mga pulsar, na kalaunan ay naging mga neutron star. Dahil ang magnetic axis ng isang neutron star ay hindi kinakailangang tumutugma sa axis ng pag-ikot nito, kapag ang bituin ay umiikot, isang stream ng mga radio wave ang kumakalat sa kalawakan tulad ng sinag ng isang kumikislap na beacon - panandalian lamang na pumuputol sa nakapalibot na kadiliman.
Ang mga Pulsar ay ganap na natuklasan nang hindi sinasadya noong kalagitnaan ng 60s ng ikadalawampu siglo. Nangyari ito sa panahon ng mga obserbasyon gamit ang isang teleskopyo ng radyo, na orihinal na idinisenyo upang pag-aralan ang iba't ibang mga kumukutitap na mapagkukunan sa hindi pa natukoy na kalaliman ng kalawakan. Ano ang mga bagay na ito sa kalawakan?
Pagtuklas ng mga pulsar ng mga mananaliksik ng Britanya
Isang grupo ng mga siyentipiko - sina Jocelyn Bell, Anthony Huis at iba pa - ang nagsagawa ng pananaliksik sa Unibersidad ng Cambridge. Dumating ang mga pulso na ito na may dalas na 0.3 segundo, at ang dalas ng mga ito ay 81.5 MHz. Noong panahong iyon, hindi pa naiisip ng mga astronomo kung ano talaga ang pulsar at kung ano ang kalikasan nito. Ang una nilang napansin ay ang kamangha-manghang dalas ng mga "mensahe" na natuklasan nila. Pagkatapos ng lahat, ang ordinaryong pagkutitap ay naganap sa isang magulong mode. Sa mga siyentipiko ay mayroong kahit na isang pagpapalagay na ang mga senyas na ito ay katibayan ng isang extraterrestrial na sibilisasyon na nagsisikap na maabot ang sangkatauhan. Upang italaga ang mga ito, ipinakilala ang pangalang LGM - ang pagdadaglat sa Ingles na ito ay nangangahulugang maliliit na berdeng lalaki ("maliit na berdeng lalaki"). Ang mga mananaliksik ay nagsimulang gumawa ng mga seryosong pagtatangka upang maunawaan ang mahiwagang "code", at para dito ay nakakuha sila ng mga kilalang codebreaker mula sa buong planeta. Gayunpaman, ang kanilang mga pagtatangka ay hindi nagtagumpay.
Sa susunod na tatlong taon, natuklasan ng mga astronomo ang 3 higit pang katulad na mga mapagkukunan. At pagkatapos ay napagtanto ng mga siyentipiko kung ano ang isang pulsar. Ito ay naging isa pang bagay ng Uniberso na walang kinalaman sa mga dayuhang sibilisasyon. Noon nakuha ng mga pulsar ang kanilang pangalan. Para sa kanilang pagtuklas, ang siyentipikong si Anthony Hewish ay ginawaran ng Nobel Prize sa Physics.
Ano ang mga neutron star?
Ngunit sa kabila ng katotohanan na ang pagtuklas na ito ay nangyari nang matagal na ang nakalipas, marami pa rin ang interesado sa sagot sa tanong na "ano ang isang pulsar." Hindi ito nakakagulat, dahil hindi lahat ay maaaring ipagmalaki na ang astronomy ay itinuro sa pinakamataas na antas sa kanilang paaralan o unibersidad. Sinasagot namin ang tanong: ang pulsar ay isang neutron star na nabuo pagkatapos ng pagsabog ng supernova. At sa gayon ang katatagan ng pulsation, na nakakagulat sa isang pagkakataon, ay madaling maipaliwanag - ang dahilan nito ay ang katatagan ng pag-ikot ng mga neutron na bituin na ito.
Sa astronomiya, ang mga pulsar ay itinalaga ng isang apat na digit na numero. Bukod dito, ang unang dalawang digit ng pangalan ay nagpapahiwatig ng mga oras, at ang susunod na dalawang - minuto, kung saan nangyayari ang tamang pag-akyat ng pulso. At sa harap ng mga numero ay dalawang Latin na titik, na naka-encode sa lokasyon ng pagbubukas. Ang pinakauna sa lahat ng natuklasang pulsar ay tinawag na CP 1919 (o "Cambridge Pulsar").
Mga Quasar
Ano ang mga pulsar at quasar? Nalaman na namin na ang mga pulsar ay ang pinakamalakas na mapagkukunan ng radyo, ang radiation na kung saan ay puro sa mga indibidwal na pulso ng isang tiyak na dalas. Ang mga Quasar ay isa rin sa mga pinakakawili-wiling bagay sa buong Uniberso. Napakaliwanag din ng mga ito - lumalampas sa pangkalahatang intensity ng radiation ng mga galaxy na katulad ng Milky Way. Ang mga quasar ay natuklasan ng mga astronomo bilang mga bagay na may mataas na redshift. Ayon sa isa sa mga malawakang teorya, ang mga quasar ay mga kalawakan sa paunang yugto ng kanilang pag-unlad, kung saan mayroong
Ang pinakamaliwanag na pulsar sa kasaysayan
Ang isa sa pinakatanyag na mga bagay sa Uniberso ay ang pulsar sa Crab Nebula. Ang pagtuklas na ito ay nagpapakita na ang isang pulsar ay isa sa mga pinakakahanga-hangang bagay sa buong Uniberso.
Ang pagsabog ng isang neutron star sa kasalukuyang Crab Nebula ay napakalakas na hindi ito maaaring magkasya sa modernong teorya ng astrophysics. Noong 1054 AD e. Isang bagong bituin ang sumikat sa kalangitan, na ngayon ay tinatawag na SN 1054. Ang pagsabog nito ay naobserbahan kahit sa araw, na pinatunayan sa mga makasaysayang talaan ng Tsina at mga bansang Arabo. Kapansin-pansin na hindi napansin ng Europa ang pagsabog na ito - kung gayon ang lipunan ay labis na nasisipsip sa mga paglilitis sa pagitan ng Papa at ng kanyang legado, si Cardinal Humbert, na walang kahit isang siyentipiko noong panahong iyon ang nagtala ng pagsabog na ito sa kanyang mga gawa. At pagkaraan ng ilang siglo, isang bagong nebula ang natuklasan sa lugar ng pagsabog na ito, na kalaunan ay naging kilala bilang Crab Nebula. Sa ilang kadahilanan ang hugis nito ay nagpaalala sa nakatuklas nito, si William Parsons, ng isang alimango.
At noong 1968, unang natuklasan ang pulsar PSR B0531+21, at ang pulsar na ito ang una sa lahat na kinilala ng mga siyentipiko na may mga labi ng supernova. Ang pinagmulan ng pulsation, na mas mahigpit na hinuhusgahan, ay hindi ang bituin mismo, ngunit ang tinatawag na pangalawang plasma, na nabuo sa magnetic field ng isang bituin na umiikot sa isang napakabilis na bilis. Ang dalas ng pag-ikot ng Crab Nebula pulsar ay 30 beses bawat segundo.
Isang pagtuklas na hindi akma sa balangkas ng mga modernong teorya
Ngunit ang pulsar na ito ay nakakagulat hindi lamang para sa liwanag at dalas nito. Ang PSR B0531+21 ay natuklasan kamakailan na naglalabas ng mga radioactive ray sa hanay na lampas sa 100 bilyong boltahe na marka. Ang bilang na ito ay milyun-milyong beses na mas mataas kaysa sa radiation na ginagamit sa mga medikal na kagamitan, at ito rin ay sampung beses na mas mataas kaysa sa halagang inilarawan sa modernong teorya ng gamma ray. Ganito ang sabi ni Martin Schroeder, isang Amerikanong astronomo: “Kung dalawang taon lamang ang nakalipas ay tinanong mo ang sinumang astrophysicist kung ang ganitong uri ng radiation ay maaaring matukoy, makakatanggap ka sana ng matunog na “hindi.” Walang ganoong teorya na kayang tanggapin ang katotohanang natuklasan natin.”
Ano ang mga pulsar at paano sila nabuo: ang misteryo ng astronomiya
Salamat sa mga pag-aaral ng Crab Nebula pulsar, ang mga siyentipiko ay may ideya ng likas na katangian ng mga mahiwagang bagay na ito sa kalawakan. Ngayon ay maaari mong higit pa o hindi gaanong malinaw na isipin kung ano ang isang pulsar. Ang kanilang paglitaw ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa huling yugto ng kanilang ebolusyon, ang ilang mga bituin ay sumasabog at kumikislap na may malalaking paputok - isang supernova ang ipinanganak. Ang mga ito ay nakikilala mula sa mga ordinaryong bituin sa pamamagitan ng kapangyarihan ng kanilang pagsiklab. Sa kabuuan, humigit-kumulang 100 tulad ng mga flare ang nangyayari bawat taon sa ating Galaxy. Sa loob lamang ng ilang araw, pinapataas ng supernova ang ningning nito nang ilang milyong beses.
Nang walang pagbubukod, ang lahat ng nebulae, pati na rin ang mga pulsar, ay lumilitaw sa lugar ng mga pagsabog ng supernova. Gayunpaman, ang mga pulsar ay hindi maaaring obserbahan sa lahat ng mga labi ng ganitong uri ng celestial body. Hindi ito dapat malito sa mga mahilig sa astronomiya - pagkatapos ng lahat, ang isang pulsar ay maaari lamang maobserbahan kung ito ay matatagpuan sa isang tiyak na anggulo ng pag-ikot. Bilang karagdagan, dahil sa kanilang kalikasan, ang mga pulsar ay "nabubuhay" nang mas mahaba kaysa sa nebulae kung saan sila nabuo. Hindi pa rin tumpak na matukoy ng mga siyentipiko ang mga dahilan na nagiging sanhi ng isang lumalamig at tila matagal nang patay na bituin upang maging isang mapagkukunan ng malakas na paglabas ng radyo. Sa kabila ng kasaganaan ng mga hypotheses, kailangang sagutin ng mga astronomo ang tanong na ito sa hinaharap.
Pulsar na may pinakamaikling panahon ng pag-ikot
Marahil, ang mga nag-iisip kung ano ang pulsar at kung ano ang pinakabagong mga balita mula sa mga astrophysicist tungkol sa mga bagay na ito sa langit ay magiging interesado na malaman ang kabuuang bilang ng mga bituin ng ganitong uri na natuklasan hanggang sa kasalukuyan. Ngayon, alam ng mga siyentipiko ang higit sa 1,300 pulsar. Bukod dito, ang isang malaking bilang - tungkol sa 90% - ng mga bituin na ito ay tumitibok sa loob ng saklaw mula 0.1 hanggang 1 segundo. Mayroong kahit na mga pulsar na may mas maikling panahon - tinatawag silang millisecond. Ang isa sa kanila ay natuklasan ng mga astronomo noong 1982 sa konstelasyon na Vulpecula. Ang panahon ng pag-ikot nito ay 0.00155 segundo lamang. Ang isang eskematiko na representasyon ng isang pulsar ay kinabibilangan ng rotation axis, magnetic field, at radio waves.
Ang ganitong mga maikling panahon ng pag-ikot ng mga pulsar ay nagsilbing pangunahing argumento na pabor sa pagpapalagay na sa pamamagitan ng kanilang likas na katangian sila ay umiikot sa mga neutron na bituin (ang pulser ay isang kasingkahulugan para sa ekspresyong "neutron star"). Pagkatapos ng lahat, ang isang celestial body na may tulad na panahon ng pag-ikot ay dapat na napaka-siksik. Ang pananaliksik sa mga bagay na ito ay patuloy pa rin. Ang pagkakaroon ng natutunan kung ano ang mga neutron pulsar, ang mga siyentipiko ay hindi tumigil sa mga naunang natuklasang katotohanan. Pagkatapos ng lahat, ang mga bituin na ito ay talagang kamangha-mangha - ang kanilang pag-iral ay posible lamang sa ilalim ng kondisyon na ang mga sentripugal na puwersa na lumitaw bilang isang resulta ng pag-ikot ay mas mababa kaysa sa mga puwersa ng gravitational na nagbubuklod sa bagay na pulsar.
Iba't ibang uri ng neutron star
Nang maglaon, lumabas na ang mga pulsar na may mga panahon ng pag-ikot ng millisecond ay hindi ang pinakabata, ngunit, sa kabaligtaran, isa sa pinakaluma. At ang mga pulsar sa kategoryang ito ay may pinakamahina na magnetic field.
Mayroon ding isang uri ng neutron star na tinatawag na X-ray pulsars. Ito ay mga celestial body na naglalabas ng X-ray. Nabibilang din sila sa kategorya ng mga neutron na bituin. Gayunpaman, ang mga radio pulsar at X-ray emitting star ay kumikilos nang iba at may iba't ibang katangian. Ang unang pulsar ng ganitong uri ay natuklasan noong 1972 sa
Ang likas na katangian ng mga pulsar
Noong unang nagsimulang pag-aralan ng mga mananaliksik kung ano ang mga pulsar, napagpasyahan nila na ang mga neutron star ay may parehong kalikasan at density ng atomic nuclei. Ang konklusyon na ito ay ginawa dahil ang lahat ng mga pulsar ay nailalarawan sa pamamagitan ng matigas na radiation - eksaktong kapareho ng na kasama ng mga reaksyong nuklear. Gayunpaman, pinahintulutan ng mga karagdagang kalkulasyon ang mga astronomo na gumawa ng ibang pahayag. Ang isang uri ng cosmic object, isang pulsar, ay isang celestial body na katulad ng mga higanteng planeta (kung hindi man ay tinatawag na "infrared na mga bituin").
>Ang isang pulsar (pink) ay makikita sa gitna ng M82 galaxy.
Galugarin pulsar at neutron star Ang Uniberso: paglalarawan at mga katangian na may mga larawan at video, istraktura, pag-ikot, density, komposisyon, masa, temperatura, paghahanap.
Mga Pulsar
Mga Pulsar Ang mga ito ay mga spherical compact na bagay, ang mga sukat nito ay hindi lalampas sa mga hangganan ng isang malaking lungsod. Ang nakakagulat na bagay ay na sa gayong dami ay lumampas sila sa solar mass sa mga tuntunin ng masa. Ginagamit ang mga ito upang pag-aralan ang matinding estado ng bagay, tuklasin ang mga planeta na lampas sa ating system, at sukatin ang mga cosmic na distansya. Bilang karagdagan, tumulong sila sa paghahanap ng mga gravitational wave na nagpapahiwatig ng mga masiglang kaganapan, tulad ng mga supermassive na banggaan. Unang natuklasan noong 1967.
Ano ang isang pulsar?
Kung hahanapin mo ang isang pulsar sa kalangitan, lumilitaw na ito ay isang ordinaryong kumikislap na bituin na sumusunod sa isang tiyak na ritmo. Sa katunayan, ang kanilang liwanag ay hindi kumikislap o tumitibok, at hindi sila lumilitaw bilang mga bituin.
Ang pulsar ay gumagawa ng dalawang paulit-ulit, makitid na sinag ng liwanag sa magkasalungat na direksyon. Ang flickering effect ay nalikha dahil sila ay umiikot (beacon principle). Sa sandaling ito, ang sinag ay tumama sa Earth at pagkatapos ay lumiliko muli. Bakit ito nangyayari? Ang katotohanan ay ang light beam ng isang pulsar ay karaniwang hindi nakahanay sa rotation axis nito.
Kung ang kumikislap ay nabuo sa pamamagitan ng pag-ikot, kung gayon ang bilis ng mga pulso ay sumasalamin sa bilis kung saan ang pulsar ay umiikot. Isang kabuuang 2,000 pulsar ang natagpuan, karamihan sa mga ito ay umiikot isang beses bawat segundo. Ngunit mayroong humigit-kumulang 200 mga bagay na namamahala upang makagawa ng isang daang rebolusyon sa parehong oras. Ang pinakamabilis ay tinatawag na millisecond, dahil ang kanilang bilang ng mga rebolusyon bawat segundo ay katumbas ng 700.
Ang mga Pulsar ay hindi maaaring ituring na mga bituin, kahit na "nabubuhay". Sa halip, ang mga ito ay mga neutron na bituin, na nabuo pagkatapos ng napakalaking bituin na maubusan ng gasolina at gumuho. Bilang isang resulta, ang isang malakas na pagsabog ay nilikha - isang supernova, at ang natitirang siksik na materyal ay binago sa isang neutron star.
Ang diameter ng mga pulsar sa Uniberso ay umabot sa 20-24 km, at ang kanilang masa ay dalawang beses kaysa sa Araw. Upang bigyan ka ng ideya, ang isang piraso ng naturang bagay na kasing laki ng isang sugar cube ay titimbang ng 1 bilyong tonelada. Ibig sabihin, isang bagay na kasing bigat ng Everest ang kasya sa iyong kamay! Totoo, mayroong isang mas siksik na bagay - isang itim na butas. Ang pinaka-massive ay umabot sa 2.04 solar masa.
Ang mga Pulsar ay may malakas na magnetic field na 100 milyon hanggang 1 quadrillion beses na mas malakas kaysa sa Earth. Para sa isang neutron star na magsimulang maglabas ng liwanag tulad ng isang pulsar, dapat itong magkaroon ng tamang ratio ng lakas ng magnetic field at bilis ng pag-ikot. Ito ay nangyayari na ang isang sinag ng mga radio wave ay maaaring hindi dumaan sa larangan ng view ng isang ground-based na teleskopyo at manatiling hindi nakikita.
Mga pulsar ng radyo
Ang Astrophysicist na si Anton Biryukov sa physics ng neutron star, nagpapabagal sa pag-ikot at ang pagtuklas ng mga gravitational wave:
Bakit umiikot ang mga pulsar?
Ang kabagalan ng isang pulsar ay isang pag-ikot bawat segundo. Ang pinakamabilis ay bumibilis sa daan-daang rebolusyon bawat segundo at tinatawag na millisecond. Ang proseso ng pag-ikot ay nangyayari dahil ang mga bituin kung saan sila nabuo ay umiikot din. Ngunit upang makarating sa ganoong bilis, kailangan mo ng karagdagang mapagkukunan.
Naniniwala ang mga mananaliksik na ang millisecond pulsar ay nabuo sa pamamagitan ng pagnanakaw ng enerhiya mula sa isang kapitbahay. Maaari mong mapansin ang pagkakaroon ng isang dayuhang sangkap na nagpapataas ng bilis ng pag-ikot. At hindi iyon magandang bagay para sa nasugatan na kasama, na balang araw ay tuluyang maubos ng pulsar. Ang ganitong mga sistema ay tinatawag na mga itim na biyuda (pagkatapos ng isang mapanganib na uri ng gagamba).
Ang mga Pulsar ay may kakayahang maglabas ng liwanag sa ilang mga wavelength (mula sa radyo hanggang sa gamma ray). Ngunit paano nila ito ginagawa? Ang mga siyentipiko ay hindi pa makakahanap ng eksaktong sagot. Ito ay pinaniniwalaan na ang isang hiwalay na mekanismo ay responsable para sa bawat haba ng daluyong. Ang mga beam na parang beacon ay gawa sa mga radio wave. Ang mga ito ay maliwanag at makitid at kahawig ng magkakaugnay na liwanag, kung saan ang mga particle ay bumubuo ng isang nakatutok na sinag.
Ang mas mabilis na pag-ikot, mas mahina ang magnetic field. Ngunit sapat na ang bilis ng pag-ikot para makapaglabas sila ng mga sinag na kasing liwanag ng mabagal.
Sa panahon ng pag-ikot, ang magnetic field ay lumilikha ng isang electric field, na maaaring magdala ng mga sisingilin na particle sa isang mobile na estado (electric current). Ang lugar sa itaas ng ibabaw kung saan nangingibabaw ang magnetic field ay tinatawag na magnetosphere. Dito, ang mga naka-charge na particle ay pinabilis sa hindi kapani-paniwalang mataas na bilis dahil sa isang malakas na electric field. Sa tuwing bumibilis sila, naglalabas sila ng liwanag. Ito ay ipinapakita sa optical at x-ray range.
Paano ang gamma rays? Iminumungkahi ng pananaliksik na ang kanilang pinagmulan ay dapat hanapin sa ibang lugar malapit sa pulsar. At sila ay magiging katulad ng isang fan.
Maghanap ng mga pulsar
Ang mga teleskopyo ng radyo ay nananatiling pangunahing paraan para sa paghahanap ng mga pulsar sa kalawakan. Ang mga ito ay maliit at malabo kumpara sa iba pang mga bagay, kaya kailangan mong i-scan ang buong kalangitan at unti-unting nakapasok ang mga bagay na ito sa lens. Karamihan ay natagpuan gamit ang Parkes Observatory sa Australia. Maraming bagong data ang makukuha mula sa Square Kilometer Array Antenna (SKA) simula sa 2018.
Noong 2008, inilunsad ang GLAST telescope, na natagpuan ang 2050 gamma-ray emitting pulsar, kung saan 93 ay millisecond. Ang teleskopyo na ito ay hindi kapani-paniwalang kapaki-pakinabang dahil sinusuri nito ang buong kalangitan, habang ang iba ay nagha-highlight lamang ng maliliit na lugar sa kahabaan ng eroplano.
Ang paghahanap ng iba't ibang wavelength ay maaaring maging mahirap. Ang katotohanan ay ang mga radio wave ay hindi kapani-paniwalang makapangyarihan, ngunit maaaring hindi lang sila mahulog sa lens ng teleskopyo. Ngunit ang gamma radiation ay kumakalat sa higit pa sa kalangitan, ngunit mas mababa sa liwanag.
Alam na ngayon ng mga siyentipiko ang pagkakaroon ng 2,300 pulsar, na natagpuan sa pamamagitan ng mga radio wave at 160 sa pamamagitan ng gamma ray. Mayroon ding 240 millisecond pulsar, kung saan 60 ang gumagawa ng gamma ray.
Paggamit ng mga pulsar
Ang mga Pulsar ay hindi lamang kamangha-manghang mga bagay sa kalawakan, ngunit kapaki-pakinabang din na mga tool. Ang naglalabas na liwanag ay maaaring magsabi ng maraming tungkol sa mga panloob na proseso. Iyon ay, naiintindihan ng mga mananaliksik ang pisika ng mga neutron na bituin. Ang mga bagay na ito ay may napakataas na presyon na ang pag-uugali ng bagay ay naiiba sa karaniwan. Ang kakaibang nilalaman ng mga neutron star ay tinatawag na "nuclear paste."
Ang mga Pulsar ay nagdadala ng maraming benepisyo dahil sa katumpakan ng kanilang mga pulso. Alam ng mga siyentipiko ang mga partikular na bagay at nakikita ang mga ito bilang mga cosmic na orasan. Ganito nagsimulang lumitaw ang haka-haka tungkol sa pagkakaroon ng ibang mga planeta. Sa katunayan, ang unang exoplanet na natagpuan ay umiikot sa isang pulsar.
Huwag kalimutan na ang mga pulsar ay patuloy na gumagalaw habang sila ay "kumirap", na nangangahulugang maaari silang magamit upang sukatin ang mga distansya ng kosmiko. Kasangkot din sila sa pagsubok sa teorya ng relativity ni Einstein, tulad ng mga sandali na may gravity. Ngunit ang regularidad ng pulsation ay maaaring maputol ng gravitational waves. Napansin ito noong Pebrero 2016.
Pulsar Cemeteries
Unti-unti, bumagal ang lahat ng pulsar. Ang radiation ay pinapagana ng magnetic field na nilikha ng pag-ikot. Bilang resulta, nawalan din ito ng kapangyarihan at huminto sa pagpapadala ng mga beam. Ang mga siyentipiko ay gumuhit ng isang espesyal na linya kung saan ang mga gamma ray ay maaari pa ring makita sa harap ng mga radio wave. Sa sandaling bumagsak ang pulsar sa ibaba, ito ay isinulat sa libingan ng pulsar.
Kung ang isang pulsar ay nabuo mula sa mga labi ng isang supernova, kung gayon mayroon itong malaking reserbang enerhiya at isang mabilis na bilis ng pag-ikot. Kasama sa mga halimbawa ang batang bagay na PSR B0531+21. Maaari itong manatili sa yugtong ito sa loob ng ilang daang libong taon, pagkatapos nito ay magsisimulang mawalan ng bilis. Ang mga middle-aged pulsar ay bumubuo sa karamihan ng populasyon at gumagawa lamang ng mga radio wave.
Gayunpaman, ang isang pulsar ay maaaring pahabain ang buhay nito kung mayroong malapit na satellite. Pagkatapos ay bubunutin nito ang materyal nito at tataas ang bilis ng pag-ikot. Ang ganitong mga pagbabago ay maaaring mangyari sa anumang oras, na ang dahilan kung bakit ang pulsar ay may kakayahang muling pagsilang. Ang nasabing contact ay tinatawag na isang low-mass X-ray binary system. Ang mga pinakalumang pulsar ay millisecond. Ang ilan ay umaabot sa bilyun-bilyong taong gulang.
Mga bituin ng neutron
Mga bituin ng neutron- sa halip misteryosong mga bagay, na lumalampas sa solar mass ng 1.4 beses. Ipinanganak sila pagkatapos ng pagsabog ng mas malalaking bituin. Kilalanin pa natin ang mga pormasyong ito.
Kapag ang isang bituin ay 4-8 beses na mas malaki kaysa sa Araw na sumabog, ang isang high-density na core ay nananatili at patuloy na gumuho. Ang gravity ay nagtutulak nang husto sa isang materyal na nagiging sanhi ng pagsasama ng mga proton at electron upang maging mga neutron. Ito ay kung paano ipinanganak ang isang high-density neutron star.
Ang mga malalaking bagay na ito ay maaaring umabot sa diameter na 20 km lamang. Para mabigyan ka ng ideya ng density, isang scoop lang ng neutron star material ang titimbang ng isang bilyong tonelada. Ang gravity sa naturang bagay ay 2 bilyong beses na mas malakas kaysa sa Earth, at ang kapangyarihan ay sapat para sa gravitational lensing, na nagpapahintulot sa mga siyentipiko na tingnan ang likod ng bituin.
Ang pagkabigla mula sa pagsabog ay nag-iiwan ng pulso na nagiging sanhi ng pag-ikot ng neutron star, na umaabot sa ilang mga rebolusyon bawat segundo. Bagama't maaari silang bumilis ng hanggang 43,000 beses kada minuto.
Mga boundary layer malapit sa mga compact na bagay
Astrophysicist Valery Suleymanov sa paglitaw ng mga accretion disk, stellar wind at matter sa paligid ng mga neutron star:
Ang loob ng mga neutron na bituin
Astrophysicist Sergei Popov sa matinding estado ng bagay, ang komposisyon ng mga neutron na bituin at mga pamamaraan para sa pag-aaral ng interior:
Kapag ang isang neutron star ay bahagi ng isang binary system kung saan ang isang supernova ay sumabog, ang larawan ay mas kahanga-hanga. Kung ang pangalawang bituin ay mas mababa sa masa sa Araw, pagkatapos ay hinihila nito ang masa ng kasama sa "Roche lobe". Ito ay isang spherical cloud ng materyal na umiikot sa isang neutron star. Kung ang satellite ay 10 beses na mas malaki kaysa sa solar mass, kung gayon ang mass transfer ay nababagay din, ngunit hindi masyadong matatag. Ang materyal ay dumadaloy kasama ang mga magnetic pole, nagpapainit at lumilikha ng mga pulsation ng X-ray.
Noong 2010, 1,800 pulsar ang natagpuan gamit ang radio detection at 70 gamit ang gamma rays. May mga planeta pa nga ang ilang specimen.
Mga Uri ng Neutron Stars
Ang ilang mga kinatawan ng mga neutron na bituin ay may mga jet ng materyal na dumadaloy halos sa bilis ng liwanag. Kapag lumipad sila lampas sa amin, kumikislap sila tulad ng liwanag ng isang beacon. Dahil dito, tinawag silang pulsar.
