Mis vahe on pulsaril ja neutrontähel?


Vastus 1:

Vaatame paar punkti, enne kui alustan tegeliku vastusega.

Esiteks on olemas nn magnetvoog (B), mis annab teada keha magnetvälja tugevusest. Magnetvoog on konserveeritud kogus, s.o.

B×R2=constantB×R^2 = constant

See tähendab, et kui keha raadius (R) suureneb, väheneb magnetvoog (B) ja kui raadius väheneb, suureneb magnetvoog.

Teiseks võivad taevakeha magnetilised poolused erineda selle geograafilistest poolustest, kuna magnetiline telg erineb pöördeteljest. Kaks telge langevad kokku ja seega ka geograafiliste poolustega langevad magnetpoolused, ehkki võimalik, oleks erijuhtum.

Isegi Maa magnetpoolused erinevad selle geograafilistest poolustest (vt allpool olevat joonist). Geograafiline põhjapoolus ehk õige põhjaosa on 90 kraadi N. Magnetiline lõunapoolus asub kuskil Kanada põhjaranniku lähedal. Magnetkompassi nõel osutab magnetilise lõunapooluse poole.

Kui tähe tuumas toimuv tuumasüntees peatub, ei toodeta enam energiat. Enam pole kiirgusrõhku, mis oleks vastupidiselt sissepoole suunatud gravitatsioonile. Selle tagajärjel toimub täht varisemine ja öeldakse, et ta sureb. Massiivne täht läbib oma surma ajal äärmiselt vägivaldse kokkuvarisemise, mida nimetatakse Supernovaks.

Sõltuvalt sureva tähe tuuma massist M on jäänuk kompaktne täht, mis on Valge kääbus (M <~ 1,44 päikese mass), Neutron täht (~ 1,44 ~ 3 päikesemassi).

Suure massi ja väikese raadiuse tõttu on massiivse tähe südamiku gravitatsioon nii tugev, et see tõmbab tuumades peaaegu kõik elektronid, mis ühendavad prootonitega neutroneid. Saadud objekt koosneb peaaegu täielikult neutronitest, ehkki pinnale on mõned elektronid ja prootonid alles. Seda kompaktset objekti nimetatakse neutronitäheks. Selle raadius (R) on umbes 10–20 km. Põgenemiskiirus võib olla vahemikus 100 000 - 150 000 km / s või kolmandikust kuni poole valguse kiiruseni. Võrrelge seda Maa põgenemiskiirusega 11 km / s. G väärtus neutrontähe korral on Maal umbes 2 × 10 ^ 11 ehk 200 miljardit korda g. Tänu lähtetähe nurkkiiruse säilimisele on neutronitähe pöörlemine äärmiselt kõrge. Praegu teadaolevalt kõige kiiremini pöörlev neutronitäht pöörleb rohkem kui 700 korda sekundis!

Kui täht variseb, säilib algse tähe magnetvoog ja saadud neutronitäht omandab väga tugeva magnetvälja (vt esimest punkti). See tekitab pooluste ja ekvaatori vahel tugeva elektrivälja. See elektriväli suudab isegi tugeva gravitatsiooni ületada ja elektronid tähe ekvatoriaalpiirkonnast välja rebida ning kiirendada neid mööda magnetvälja jooni magnetpooluste suunas. See ja mõned muud mehhanismid põhjustavad postidelt väga intensiivse elektromagnetilise kiirguse kiirte emissiooni. See kiirgus on võimalik kogu elektromagnetilise spektri ulatuses. Siiski leitakse, et raadioemissioon on kõige tavalisem. Selle skeemi saab näha allpool.

Samuti näete, et magnetiline telg erineb ülaltoodud skeemil pöörlemisteljest. Seetõttu kiirgab neutronitäht pöörledes kiirguskiirega üle tuletorni. Kui Maa orbiit juhtub seda pühkimist kiirgama, ristub kiirguse välk. Seda saab näha allolevast videost.

Oletame, et video vaatepunkt on Maa. Kui valgusvihk läbib Maad, näeme neutronitähest kiirguse välku või impulssi. Siit ka nimi Pulsar (või pulseeriv raadioemissiooni allikas). Need impulsid võivad ulatuda mõnest sekundist kuni mõne mikrosekundini sõltuvalt sellest, kui kiiresti neutronitäht pöörleb.

Lühidalt öeldes on pulsaarid neutronitähed, mille elektromagnetilist kiirgust (impulsside kujul) on võimalik jälgida.


Vastus 2:

Ehkki arvatakse, et kõik pulssid keerlevad neutronitähtedega, ei pruugi kõik neutronitähed olla pulsaarid.

Kui täht saab supernoovaks ja plahvatab, võib ta jätta kiiresti ketrava tiheda tuha, mis on kõik, mis tema raudsüdamikust järele jääb. See keerleb kiiresti samal põhjusel, et nende kätesse tõmbav uisutaja keerutab kiiremini. Nii et kui supernoovast väljuv gaas hakkab kustuma, jääb järele vaid keerlev neutronitäht, mis on umbes 20 miili läbimõõduga ja pöörleb kuni 30 korda sekundis. Sellel kehal on eeldatavalt võimas magnetväli ja kõik olulised koostisosad, et saada võimsaks aine kiirendiks, eeldusel, et pärast supernoova on selle ümbruses veel ainet. Krabi udukogu Sõnnis on jäänuk supernoovast, mis juhtus umbes 1054. aastal pKr. 1960. aastatel tuvastati selle jäänuse südames asuvast pulsarist raadioimpulsid. Sellest pulsarist tuvastati ka optilised välgud 1970ndate lõpus.

Kui täht oli binaarses tähesüsteemis liige, võis kaastäht anda vajalikku ainet ja nii jõuame binaarses süsteemis pulsari juurde. Gaasi kiirendab neutronitähe pöörlev magnetväli ja laetud osakesed kiirgavad sünkrotroni kiirgust, kuna need kiirenevad peaaegu valguse kiiruseni. Neutronitähe pind ise võib olla aineallikas, kuna sealsed neutronid lagunevad prootoniteks ja elektronideks. Need laetud osakesed kiirenevad piki neutronitähe magnetpoolusi ja eraldavad impulssides sünkrotroni kiirgust. Iga kord, kui üks neutronitähe poolustest ületab meie vaatepunkti, näeme kiirgusimpulssi nagu tuletornimajakas.

Astronoomid on juba ammu märkinud, et supernoovade jäänuseid on rohkem kui nende pulsaare, mis viitab sellele, et mitte kõik supernoovad ei tekita neutrontähti ja pulsaare. Samuti on tuvastatud vähem impulsse, kui oodatav arv annab parimate hinnangute järgi selle, mitu tähte on tõenäoliselt õiges massvahemikus, et tekitada neutronitähed lõpptoodetena, mitte mustade aukudena. Niisiis, on veel asju, millest me ei saa aru, kuidas pulsaatorid moodustuvad.

Allikas: astronoomia küsimuste ja vastuste arhiiv


Vastus 3:

Kiiresti pöörleval neutrontähel on selle väliskihtides mõned elektronid ja see tekitab tohutult kõrgeid magnetvälju. Mis tahes pöörleva korpuse korral toimub harjutus (kui see pole ideaalselt joondatud)

Isegi maapinnal on see tugevnemine ja seetõttu muutub maa kaldenurk, kuid väga aeglaselt. Ma arvan, et ühe tsükli jaoks on 12000 aastat.

Kuid neutronitähtedel on see väsimustsükkel väga väikese aja jooksul. Ja see toimub väga perioodiliselt. Nii et kui kauge neutronitähe magnetiline pool on suunatud otse meie poole, näib, nagu keegi (tulnukad) saadaks selle signaali sihipäraselt, sest pole midagi sellist, mis võiks olla nii kõrge intensiivsusega ja perioodiline.

Nad kutsusid neid pulsarstideks. Kuid hiljem mõistsid nad, et need on vaid kiiresti ketravad neutronitähed.


Vastus 4:

Kõik pulsid on neutronitähed, kuid me ei tea, et kõik neutronitähed on pulsarid.

Pulsreid tuvastas Jocelyn Bell Burnell esmakordselt 1967. aastal raadiolainete impulssidena üllatavalt ühtlase ajastamisega Pulsariga. Lõpuks ta taipas, et need olid loomulikud ega tähendanud võõraste tsivilisatsioonide signaale. Pulsid tekivad kiiresti pöörlevate neutronitähtede pindadel olevate "kuumade punktide" kaudu. Nende impulsside avastamiseks peavad kuumpunktid pöörlema ​​üks kord tähe iga pöörde korral Maa poole või neutrontäht peab olema ümbritsetud impulsi poolt energiat andvast ainest, mis muutub meie instrumentidele nähtavaks.

Ükski üsna ühtlase temperatuuriga neutronitäht pole tõenäoliselt pulsar. Võib juhtuda, et kõik neutronitähed algavad impulssidena, kuid kaotavad pinna muutused, mille tulemuseks on vananemisel impulsid.


Vastus 5:

Kõik pulsid on neutronitähed, kuid me ei tea, et kõik neutronitähed on pulsarid.

Pulsreid tuvastas Jocelyn Bell Burnell esmakordselt 1967. aastal raadiolainete impulssidena üllatavalt ühtlase ajastamisega Pulsariga. Lõpuks ta taipas, et need olid loomulikud ega tähendanud võõraste tsivilisatsioonide signaale. Pulsid tekivad kiiresti pöörlevate neutronitähtede pindadel olevate "kuumade punktide" kaudu. Nende impulsside avastamiseks peavad kuumpunktid pöörlema ​​üks kord tähe iga pöörde korral Maa poole või neutrontäht peab olema ümbritsetud impulsi poolt energiat andvast ainest, mis muutub meie instrumentidele nähtavaks.

Ükski üsna ühtlase temperatuuriga neutronitäht pole tõenäoliselt pulsar. Võib juhtuda, et kõik neutronitähed algavad impulssidena, kuid kaotavad pinna muutused, mille tulemuseks on vananemisel impulsid.