Một pulsar là gì?
Pulsar là nguồn vũ trụ của bức xạ vô tuyến, quang học, tia X và / hoặc gamma đến Trái đất dưới dạng các vụ nổ định kỳ (xung).
Một pulsar là một ngôi sao quay nhỏ. Có một phần trên bề mặt của một ngôi sao phát ra một chùm sóng vô tuyến hẹp vào không gian. Kính viễn vọng vô tuyến của chúng ta nhận được bức xạ này khi nguồn quay về Trái đất. Ngôi sao quay và thông lượng bức xạ chấm dứt. Cuộc cách mạng tiếp theo của ngôi sao - và chúng tôi lại nhận được tin nhắn radio của cô ấy.
Làm thế nào để một pulsar hoạt động?
Đèn hiệu với đèn xoay cũng có chức năng. Từ một khoảng cách chúng ta cảm nhận được ánh sáng của nó như đang đập. Điều tương tự xảy ra với pulsar. Chúng tôi cảm nhận bức xạ của nó như là một nguồn bức xạ sóng vô tuyến dao động với tần số nhất định. Pulsar thuộc họ sao neutron. Một ngôi sao neutron là một ngôi sao còn sót lại sau vụ nổ thảm khốc của một ngôi sao khổng lồ.
Pulsar - một ngôi sao neutron
Một ngôi sao có kích thước trung bình, như Mặt trời, lớn hơn một triệu lần so với một hành tinh như Trái đất. Những ngôi sao khổng lồ trên 10 và đôi khi gấp 1000 lần Mặt trời. Một ngôi sao neutron là một ngôi sao khổng lồ, có kích thước tương đương với một thành phố lớn. Hoàn cảnh này làm cho hành vi của một ngôi sao neutron rất kỳ lạ. Mỗi ngôi sao như vậy có khối lượng tương đương với một ngôi sao khổng lồ, nhưng khối lượng này bị nén lại trong một thể tích cực kỳ nhỏ. Một muỗng cà phê vật chất sao neutron nặng cả tỷ tấn.
Các pulsar được hình thành như thế nào?
Đây là cách nó đi.Sau khi ngôi sao phát nổ, tàn dư của nó bị nén bởi lực hấp dẫn. Các nhà khoa học gọi quá trình này là sự sụp đổ của một ngôi sao. Khi sự sụp đổ phát triển, lực hấp dẫn tăng lên và các nguyên tử của vật chất của ngôi sao được ép càng ngày càng gần nhau. Ở trạng thái bình thường, các nguyên tử ở khoảng cách đáng kể với nhau, bởi vì các đám mây điện tử của các nguyên tử là lực đẩy lẫn nhau. Nhưng sau vụ nổ của một ngôi sao khổng lồ, các nguyên tử được ép rất chặt và nén đến mức các electron được ép theo đúng nghĩa đen vào hạt nhân của các nguyên tử.
Hạt nhân của một nguyên tử bao gồm các proton và neutron. Các electron ép vào hạt nhân phản ứng với các proton và kết quả là neutron được hình thành. Theo thời gian, tất cả các vật chất của ngôi sao trở thành một quả cầu neutron nén khổng lồ. Một ngôi sao neutron được sinh ra.
Khi nào pulsar xảy ra?
Các nhà khoa học tin rằng sao pulsar đã tồn tại từ thời xa xưa. Trong mọi trường hợp, họ đã rất lâu trước khi chúng được mở. Bằng chứng đầu tiên về sự tồn tại của chúng được thu thập vào tháng 11 năm 1967, khi một số kính viễn vọng vô tuyến ở Anh tìm thấy một nguồn phóng xạ chưa từng được biết đến trên bầu trời. Có nhiều nguồn sóng vô tuyến trong không gian. Ví dụ, các phân tử nước và amoni trôi dạt trong không gian giữa các vì sao phát ra sóng vô tuyến. Những sóng này được bắt bởi các ăng ten đĩa của kính thiên văn vô tuyến.
Tuy nhiên, nguồn sóng vô tuyến mới không giống như các nguồn khác. Sinh viên cao cấp Joslyn Bell đã nghiên cứu các sóng vô tuyến được ghi lại bởi các máy ghi âm của kính viễn vọng vô tuyến.Cô đã thu hút sự chú ý đến những vụ nổ bức xạ điện từ thường xuyên, xuất hiện ở ăng ten của kính viễn vọng với khoảng thời gian là 1.33733 giây.
Khi tin tức về việc phát hiện ra Bell trở nên công khai, một số học giả đã quyết định rằng Bell đã chấp nhận thông điệp của một nền văn minh nước ngoài. Một vài tháng sau, một nguồn phát xạ xung khác được ghi lại. Các nhà khoa học từ bỏ ý tưởng về nguồn gốc nhân tạo của họ. Nó đã được quyết định rằng những nguồn này là những ngôi sao siêu nặng. Chúng được gọi là pulsar vì bản chất xung của bức xạ. Pulsars hóa ra là những ngôi sao rất neutron mà các nhà khoa học đã săn lùng từ lâu. Kể từ đó, hàng trăm ngôi sao như vậy đã được phát hiện.
Tại sao các pulsar nhói?
Các nhà khoa học tin rằng lý do là sự quay vòng nhanh chóng của họ. Tất cả các ngôi sao, giống như các hành tinh, xoay quanh trục của nó. Ví dụ, mặt trời tạo ra một cuộc cách mạng trong một tháng. Khi kích thước của một cơ thể quay giảm, nó bắt đầu xoay nhanh hơn. Hãy tưởng tượng một người trượt băng quay trên băng. Khi anh ấn tay vào cơ thể, vòng quay tăng tốc mạnh mẽ. Điều tương tự cũng xảy ra với các ngôi sao siêu nặng. Một pulsar có kích thước ở Los Angeles quay với tốc độ một vòng mỗi giây. Các pulsar khác có thể quay nhanh hơn. Pulsar có thể quay với tốc độ lên tới 1000 vòng quay mỗi giây
Trong vòng quay này là nguyên nhân của bức xạ xung. Pulsar được bao quanh bởi một từ trường mạnh. Proton và electron di chuyển dọc theo đường lực của từ trường này.Như bạn đã biết, cường độ của từ trường tăng lên ở các cực từ bắc và nam. Tại những điểm này, vận tốc của proton và electron trở nên rất lớn. Với gia tốc này, các hạt phát ra lượng tử năng lượng trong phạm vi từ tia X đến sóng vô tuyến. Vì pulsar quay và nguồn bức xạ quay cùng với nó, chúng ta chỉ cảm nhận được bức xạ của pulsar tại thời điểm khi nguồn quay về phía Trái đất. Theo cùng một cách, chúng ta cảm nhận ánh sáng của một ngọn hải đăng bằng một chiếc đèn xoay.
