ลอส พัลซาร์ พวกมันเป็นเทห์ฟากฟ้าที่ถูกค้นพบในศตวรรษที่ผ่านมาเท่านั้น สร้างความอยากรู้อยากเห็นในชุมชนวิทยาศาสตร์ให้กับแฟน ๆ ของวัตถุ โดยรู้ว่าพวกมันเป็นอย่างไรและแตกต่างจากดาวดวงอื่นอย่างไร เราบอกคุณเพิ่มเติมที่นี่
เรียนรู้เรื่องพัลซาร์
ชี้ให้เห็น RAE, púlsar หรือ pulsar ในภาษาสเปน มาจากการรวมกันของคำสองคำในภาษาอังกฤษ - ตัวย่อของ puls (ating st) ar- ซึ่งหมายถึง:
“ดาวฤกษ์ที่แผ่รังสีรุนแรงมากในช่วงเวลาสั้น ๆ และสม่ำเสมอ”,
ความหมายของมันในภาษาสเปนสามารถเน้นได้สองแบบที่จริงจังและรุนแรง "ในใจกลางของการระเบิด เกิดพัลซาร์ขึ้น" "ซุปเปอร์โนวาบางตัวได้ก่อตัวเป็นพัลซาร์" และยังสามารถใช้เป็นพหูพจน์ได้อีกด้วย พัลซาร์และพัลซาร์
ชื่อของ "ดาวเต้นระบำ" ซึ่งถูกนำมาใช้เป็นดาวฤกษ์อีกประเภทหนึ่ง
เมื่อคำศัพท์เกี่ยวกับอักขรวิธีได้รับการชี้แจงแล้ว เรามาเริ่มกันที่คำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์กัน โดยกำหนดตามคำกล่าวของ Jocelyn Bell (Diario El País, 1999)
“พัลซาร์หรือพัลซาร์วิทยุเป็นเหมือนประภาคาร ตัวเครื่องมีขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษซึ่งหมุนได้ด้วยตัวเองโดยปล่อยคลื่นวิทยุ เราคำนวณว่ามวลของมันคือประมาณหนึ่งพันสี่พันล้านตันสำหรับขนาดที่มีรัศมีไม่เกิน 10 กิโลเมตร สำหรับที่มาของมันนั้นเป็นผลมาจากการระเบิดครั้งใหญ่และขั้นสุดท้ายของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราถึงสิบเท่า»
พัลซาร์คือเทห์ฟากฟ้าที่มีสนามแม่เหล็กความเข้มสูงมาก ซึ่งช่วยให้พวกมันฉายรังสีได้อย่างสม่ำเสมอ
พวกมันประกอบด้วยนิวตรอน ซึ่งทำให้พวกมันปล่อยพัลส์ของ "รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า" ในช่วงเวลาการหมุนที่กำหนดโดยความเร็วของดาวฤกษ์เอง
พัลซาร์ทั้งหมดที่พบคือดาวนิวตรอน แต่พัลซาร์จะต้องเป็นดาวนิวตรอนหรือไม่? ไม่ ปรากฎว่าดาวแคระขาวสามารถเป็นพัลซาร์ได้เช่นกัน
ลักษณะของพัลซาร์
- พวกมันมีความสามารถในการหมุนได้มากถึงหลายร้อยครั้งต่อวินาที
- พวกมันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงถึง 60.000 กม./วินาที ไปยังจุดหนึ่งบนพื้นผิวของมัน
- พวกมันสร้างความเร็วที่ยอดเยี่ยมที่ทำให้มันขยายตัวจากเส้นศูนย์สูตร
- แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่เกิดจากความเร็วสูงนี้ ร่วมกับสนามโน้มถ่วงอันทรงพลังอันเนื่องมาจากความหนาแน่นมหาศาล ป้องกันไม่ให้มันกระจุย
- ดาวฤกษ์มีขนาดแตกต่างกันไปตั้งแต่ไม่กี่พันเมตรถึงเกือบ 20 กิโลเมตร
- ดาวนิวตรอนสร้างพัลซาร์ที่ดีเพราะมีความหนาแน่นสูงอย่างไม่น่าเชื่อ
พัลซาร์ถูกระดมอย่างไร?
โดยการรวม:
- จากสนามแม่เหล็กเร็วที่อิเล็กตรอนและโปรตอนหมุนด้วยความเร็วสูงมากจากภายนอกด้วยการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วซึ่งเกิดขึ้นที่ศูนย์กลาง
- ความหนาทึบที่ก่อตัวในดาวฤกษ์โดยอนุภาคอื่นๆ ที่อยู่ในสเปกตรัมของดาราจักร เช่น "โมเลกุลของแก๊ส" หรือ "ฝุ่นในอวกาศ" ทำให้ความเร็วของพัลซาร์มีการเคลื่อนไหวมากขึ้น และเร่งให้มีความละเอียดที่สูงมาก ทำให้เกิดเป็นขั้วแม่เหล็กของพวกมัน เป็นเกลียวปิด
ดาวนิวตรอนที่มีมวลประมาณ 20 เท่าของดวงอาทิตย์จะมีความกว้างประมาณ XNUMX กิโลเมตรเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าสนามแม่เหล็กของดาวนิวตรอนสามารถมีความแรงอย่างเหลือเชื่อ
นักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่เป็นที่รู้จัก ซึ่งเคยสังเกตแกนการหมุนเหมือนโลก ซึ่งตั้งอยู่ในใจกลางของโลกและเคลื่อนจากขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่ง กิจกรรมเร่งความเร็วของพัลซาร์ทำงานอย่างไรอย่างครบถ้วน?
โลกได้รับการศึกษาด้วยทฤษฎีต่างๆ เช่น กฎของเคปเลอร์ ศตวรรษที่ XNUMX กฎความโน้มถ่วงของนิวตันและ ทฤษฎีอะตอมของเดโมคริตุสถือ:
"อนุภาควัสดุทุกอนุภาคดึงดูดอนุภาควัสดุอื่น ๆ ด้วยแรงที่แปรผันโดยตรงกับผลคูณของมวลของทั้งสองและแปรผกผันกับกำลังสองของระยะทางที่แยกออกจากกัน"
นักดาราศาสตร์สังเกตว่า "ปืนรังสี" หมุนรอบดาวฤกษ์ ทำให้ขั้วแม่เหล็กไม่ได้ชี้ไปในทิศทางเดียวกันเสมอไป
ด้วยเหตุนี้ จึงมีการถามคำถามต่อไปนี้: เหตุใดพัลซาร์จำนวนมากจึงแสดงคุณลักษณะที่ "ขั้วแม่เหล็ก" ของพวกมันอยู่นอกแกนหมุนของพวกมัน
เครื่องบินไอพ่นแม่เหล็ก
เป็นไปได้ว่ามนุษย์มักได้รับ "ไอพ่นแม่เหล็ก" เมื่อใดก็ตามเมื่อมองไปที่ท้องฟ้าของดาวฤกษ์ ถ้าในขณะนั้นอย่างแม่นยำ ดาวฤกษ์มี "ขั้วแม่เหล็ก" ของมันในทิศทางของโลก มันก็จะยิงปืนใหญ่ของมัน จากนั้นในเสี้ยววินาทีของการหมุน มันจะชี้ไปที่ "ขั้วแม่เหล็ก" อีกครั้ง ” และจะแสดงเจ็ตอื่นเป็นวงกลม
ลองนึกภาพประภาคารซึ่งมีแสงหมุนเพื่อประกาศกะลาสีเรือในระยะไกล ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง นี่อาจเป็นคลื่นรังสีที่เรารับรู้ได้ โดยมีคาบเวลาที่แน่นอนมาก และจากจุดนั้นบนท้องฟ้าก็วนเวียนซ้ำแล้วซ้ำอีก ทุกครั้งที่เจ็ตพุ่งเข้าหาโลกของเรา
ด้วยกล้องโทรทรรศน์พิเศษ พัลซาร์สามารถวิเคราะห์ความเร็วได้ จำเป็นต้องเน้นไปที่จุดใดจุดหนึ่งเท่านั้น
สิ่งสำคัญคือต้องบอกว่าพวกเขาทำหน้าที่สนับสนุนกิจกรรมการวิจัยของมนุษย์เพราะอัตราการเต้นของหัวใจนั้นแม่นยำมาก
ดูภาพนี้:
- เส้นสนามแม่เหล็กบนพื้นขาว
- แกนหมุนสีเขียว
- รังสีเอกซ์โพลาร์สีน้ำเงิน .
การค้นพบพัลซาร์
Jocelyn Bell ในปี 1967 ค้นพบพวกมันครั้งแรกและตั้งแต่นั้นมาก็พบพวกมันมากกว่า 1,500 ตัว แม้ว่าต้นกำเนิดของพวกมันจะเคยเป็นปริศนา แต่ตอนนี้เรารู้เกี่ยวกับพัลซาร์แล้ว
ดาวเหล่านี้เต็มไปด้วย "นิวตรอน" มีการเร่งปฏิกิริยาอย่างถาวร ทั้งหมดนี้ทำให้ "ขั้วแม่เหล็ก" เมื่อปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาจะรุนแรงมาก
«PSR B1919+21 เป็นพัลซาร์แรกที่ตรวจพบ มันมีคาบ 1,33730113 วินาที»
ผ่านกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Jocelyn Bell และ Antony Hewish ตรวจพบสัญญาณวิทยุที่มีอายุสั้นและทำซ้ำอย่างต่อเนื่องเหล่านี้: พวกเขาคิดว่าพวกเขาอาจติดต่อกับอารยธรรมนอกโลก ดังนั้นพวกเขาจึงตั้งชื่อแหล่งกำเนิดว่า LGM - Little Green Men
Jocelyn Bell แสดงในปี 1999 กับหนังสือพิมพ์ El Pais
“พัลซาร์หรือพัลซาร์วิทยุเป็นเหมือนประภาคาร ตัวเครื่องมีขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษซึ่งหมุนได้ด้วยตัวเองโดยปล่อยคลื่นวิทยุ เราคำนวณว่ามวลของมันคือประมาณหนึ่งพันสี่พันล้านตันสำหรับขนาดที่มีรัศมีไม่เกิน 10 กิโลเมตร สำหรับที่มาของมันนั้นเป็นผลมาจากการระเบิดครั้งใหญ่และขั้นสุดท้ายของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราถึงสิบเท่า»
จากการสืบสวนต่อไป พวกเขาพบว่าพัลซาร์อื่นๆ ปล่อยความถี่ต่างกัน สำหรับการค้นพบนี้ Anthony Hewish ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 1974 อย่างไรก็ตาม Jocelyn Bell ซึ่งเป็นคนแรกที่ได้ยินความถี่นี้ ได้รับเหรียญกิตติมศักดิ์เท่านั้น
ในปี ค.ศ. 1899 นักวิทยาศาสตร์ Nicola Tesla ล้มเหลวในการตีความคลื่นวิทยุปกติเหล่านี้ ซึ่งเขาพบเมื่อหนึ่งศตวรรษก่อนหน้านั้นในระหว่างการทดลองของเขา
ในปี 1995 Alexander Wolszczan นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย ได้ทำงานกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุและพบ "พัลซาร์ PSR B1257+12" โดยอธิบายว่ามันเป็นวัตถุท้องฟ้าขนาดเล็กและโบราณ มีความหนาแน่นสูงมาก ซึ่งหมุนอย่างรวดเร็ว และดูเหมือน ประภาคารจากโลกมีดาวเคราะห์
พัลซาร์นั้นอยู่ไกลจาก .มาก โครงสร้างของโลก. ในทางกลับกัน พวกเขายังมีสมมติฐานว่าใกล้กับพัลซาร์นี้มีดาวเคราะห์อยู่รอบๆ และมีมวลมากกว่าโลกสามเท่า:
"ดาวเคราะห์เหล่านี้ในพัลซาร์ทำให้เราเริ่มศึกษาพลวัตของระบบดาวเคราะห์ซึ่งมาจากที่ใด"
การค้นพบพัลซาร์ RX J0806.4-4123 ได้รับการประกาศในปี 2018 ซึ่งแตกต่างจากพัลซาร์อื่นๆ ที่พบ โดยปล่อยรังสีอินฟราเรด ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เหมือนใครในดาวประเภทนี้ที่สังเกตพบมาจนถึงปัจจุบัน
ปัจจุบัน มีรายการและจำแนกประเภทพัลซาร์มากกว่า 500 รายการ โดยมีระยะเวลาการหมุนจากมิลลิวินาทีถึงวินาที เฉลี่ย 0,65 วินาที
ในอีกช่วงเวลาหนึ่ง นักดาราศาสตร์ในเอเชียตะวันตกบันทึกซุปเปอร์โนวาที่สว่างไสว สิ่งที่ต่อมากลายเป็นที่รู้จักมากที่สุดในบรรดาพัลซาร์ทั้งหมดที่มีระยะเวลาการหมุน 0,033 วินาทีคือ "เนบิวลาปู" ในปี พ.ศ. 1952 ได้ชื่อว่า "PSR0531+121"
จากนั้นภาพของพัลซาร์ปูอันทรงพลัง
นักดาราศาสตร์วิทยุ Aleksander Wolszczan และ Dale A. Frail สร้างความประหลาดใจให้กับนักวิทยาศาสตร์ด้วยงานวิจัยของพวกเขา เพราะพวกเขาค้นพบหมายเลขพัลซาร์ «PSR B1257+12» ซึ่งมีระยะเวลาการหมุน 6,22 มิลลิวินาที
นอกจากนี้ ในการหักเงิน พวกเขายืนยันว่ามีดาวเคราะห์ "นอกระบบ" จำนวนหนึ่งที่มี "โคจรเกือบเป็นวงกลมที่ 0,2, 0,36 และ 0,47 AU จากพัลซาร์กลางและมีมวล 0,02, 4,3 และ 3,9 .XNUMX ของโลกตามลำดับ” .
พัลซาร์เอ็กซ์เรย์คืออะไร?
พัลซาร์เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะเนื่องจากประเภทวิทยุที่ปล่อย "รังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมา" อธิบายราวกับว่าพวกมันเป็นปืนรังสี
การค้นพบที่ยิ่งใหญ่อีกประการหนึ่งในระดับระหว่างดวงดาวของนักวิทยาศาสตร์คือ "X-ray pulsar" พวกเขาค้นพบมันและมันอยู่ในดาวฤกษ์ขนาดกะทัดรัดที่เรียกว่า "ระบบ Cen X-3"
พวกเขายังพบในลักษณะที่น่าประหลาดใจมากอีกด้วยว่าดาว "เอ็กซ์เรย์" เหล่านี้อยู่ในกลุ่มดาวคู่ที่ประกอบด้วย "พัลซาร์และดาวอายุน้อยประเภท O หรือ B"
จากพื้นผิวและการแผ่รังสีของมัน ดาวฤกษ์ดวงแรกจะแผ่รังสีลมของดาวฤกษ์ และสิ่งเหล่านี้จะถูกประมวลผลโดยดาวข้างเคียงและสร้างรังสีเอกซ์
พบพัลซาร์ล่าสุด
Vikram S. Dhillon นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก University of Sheffield พร้อมทีมวิจัยของเขาและใช้ Gran Telescopio Canarias (GTC) ในปี 2020 ค้นพบวัตถุท้องฟ้าที่พวกเขาตั้งชื่อว่า "AR Scorpii"
เป็นระบบดาวคู่ที่มีดาวแคระแดงซึ่งมีมวลประมาณครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์ของเรา และมีดาวแคระขาวที่มีมวลประมาณหนึ่งเท่าดวงอาทิตย์
มีระยะห่างจากโลกถึงดวงจันทร์เพียง 3 ครั้งเท่านั้น และโคจรรอบกันทุกๆ 3.6 ชั่วโมง ระบบเลขฐานสองประเภทนี้ค่อนข้างธรรมดา แต่ทีมงานสังเกตเห็นว่าดาวแคระแดงมีพฤติกรรมผิดปกติ
ดาวแคระแดงจะเต้นเป็นจังหวะทุกสองนาที การเปลี่ยนแปลงนี้เร็วเกินไปที่จะเกิดจากฟิสิกส์ของดาวแคระแดง
เมื่อทีมวิเคราะห์การเต้นเป็นจังหวะ พวกเขาพบว่ามีโพลาไรซ์สูง ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุส่องสว่างด้วยลำแสงพลังงานสูง ประเภทของลำแสงพลังงานที่สร้างโดยพัลซาร์