PULSAR Là Gì?

Send

Chúng là những gì được gọi là ngọn hải đăng của người Hồi giáo của vũ trụ - những ngôi sao neutron quay phát ra một chùm bức xạ điện từ tập trung chỉ có thể nhìn thấy nếu bạn đang đứng trên con đường của nó. Được biết đến như là các pulsar, những di tích của các ngôi sao này có được tên của chúng vì cách phát thải của chúng có vẻ như là xung xung kích vào không gian.

Không chỉ là những vật thể sao cổ đại này rất hấp dẫn và tuyệt vời để nhìn thấy, chúng còn rất hữu ích cho các nhà thiên văn học. Điều này là do thực tế là chúng có chu kỳ quay đều đặn, tạo ra một phần bên trong rất chính xác trong các xung của nó - dao động từ mili giây đến giây.

Sự miêu tả:

Pulsar là loại sao neutron; các di tích chết của các ngôi sao lớn. Điều khiến các pulsar khác biệt so với các sao neutron thông thường là chúng có từ tính cao và quay với tốc độ cực lớn. Các nhà thiên văn học phát hiện ra chúng bằng các xung vô tuyến mà chúng phát ra đều đặn.

Sự hình thành:

Sự hình thành của một pulsar rất giống với việc tạo ra một ngôi sao neutron. Khi một ngôi sao khổng lồ có khối lượng gấp 4 đến 8 lần Mặt trời của chúng ta chết đi, nó sẽ phát nổ như một siêu tân tinh. Các lớp bên ngoài được thổi vào không gian, và lõi bên trong co lại với lực hấp dẫn của nó. Áp lực hấp dẫn mạnh đến mức nó vượt qua các liên kết giữ các nguyên tử tách rời nhau.

Electron và proton bị nghiền nát bởi trọng lực để tạo thành neutron. Trọng lực trên bề mặt của một ngôi sao neutron là khoảng 2 x 10¹¹ lực hấp dẫn trên Trái đất. Vì vậy, những ngôi sao lớn nhất phát nổ như siêu tân tinh và có thể phát nổ hoặc sụp đổ thành hố đen. Nếu chúng không lớn hơn, như Mặt trời của chúng ta, chúng sẽ phóng đi các lớp bên ngoài và sau đó từ từ hạ nhiệt như những sao lùn trắng.

Nhưng đối với các ngôi sao có khối lượng từ 1,4 đến 3,2 lần khối lượng Mặt trời, chúng vẫn có thể trở thành siêu tân tinh, nhưng chúng chỉ cần don có đủ khối lượng để tạo ra một lỗ đen. Những vật thể có khối lượng trung bình này kết thúc cuộc sống của chúng dưới dạng sao neutron và một số trong số chúng có thể trở thành pulsar hoặc nam châm. Khi những ngôi sao này sụp đổ, chúng duy trì động lượng góc của chúng.

Nhưng với kích thước nhỏ hơn nhiều, tốc độ quay của chúng tăng lên đáng kể, quay nhiều lần trong một giây. Vật thể tương đối nhỏ, siêu dày đặc này phát ra một luồng phóng xạ cực mạnh dọc theo đường sức từ của nó, mặc dù chùm bức xạ này không nhất thiết phải thẳng hàng với trục quay của nó. Vì vậy, các pulsar chỉ đơn giản là các sao neutron quay.

Và vì vậy, từ đây trên Trái đất, khi các nhà thiên văn học phát hiện ra một chùm phát xạ vô tuyến dữ dội nhiều lần trong một giây, khi nó quay xung quanh như một chùm hải đăng - đây là một xung.

Lịch sử:

Pulsar đầu tiên được phát hiện vào năm 1967 bởi Jocelyn Bell Burnell và Antony Hewis, và nó đã gây ngạc nhiên cho cộng đồng khoa học bởi lượng phát xạ vô tuyến thường xuyên mà nó truyền đi. Họ đã phát hiện ra một phát xạ vô tuyến bí ẩn đến từ một điểm cố định trên bầu trời đạt cực đại cứ sau 1,33 giây. Những phát thải này thường xuyên đến mức một số nhà thiên văn học nghĩ rằng nó có thể là bằng chứng của truyền thông từ một nền văn minh thông minh.

Mặc dù Burnell và Hewis chắc chắn rằng nó có nguồn gốc tự nhiên, họ đặt tên cho nó là LGM-1, viết tắt của những người đàn ông nhỏ bé màu xanh lá cây, và những khám phá sau đó đã giúp các nhà thiên văn khám phá ra bản chất thực sự của những vật thể lạ này.

Các nhà thiên văn học đưa ra giả thuyết rằng chúng đang quay nhanh các sao neutron và điều này được hỗ trợ thêm bằng việc phát hiện ra một xung với thời gian rất ngắn (33 mili giây) trong tinh vân Con cua. Cho đến nay đã có tổng cộng 1600 được tìm thấy và phát hiện nhanh nhất phát ra 716 xung một giây.

Sau đó, các pulsar đã được tìm thấy trong các hệ nhị phân, giúp xác nhận thuyết tương đối rộng của Einstein. Và vào năm 1982, một pulsar đã được tìm thấy với chu kỳ quay chỉ là 1,6 micro giây. Trên thực tế, các hành tinh ngoài hệ mặt trời đầu tiên từng được phát hiện đã được tìm thấy quay quanh một pulsar - tất nhiên, nó sẽ không phải là một nơi rất dễ sống.

Sự thật thú vị:

Khi một pulsar đầu tiên hình thành, nó có tốc độ quay nhanh nhất và năng lượng nhất. Khi nó giải phóng năng lượng điện từ thông qua các chùm tia của nó, nó dần dần chậm lại. Trong vòng 10 đến 100 triệu năm, nó chậm lại đến mức các chùm tia của nó tắt và pulsar trở nên yên tĩnh.

Khi chúng hoạt động, chúng quay tròn với sự đều đặn kỳ lạ đến mức chúng được sử dụng làm bộ đếm thời gian của các nhà thiên văn học. Trong thực tế, người ta nói rằng một số loại pulsar đối thủ đồng hồ nguyên tử về độ chính xác của chúng trong việc giữ thời gian.

Pulsar cũng giúp chúng ta tìm kiếm sóng hấp dẫn, thăm dò môi trường liên sao và thậm chí tìm thấy các hành tinh ngoài hệ mặt trời trên quỹ đạo. Trên thực tế, các hành tinh ngoài hệ mặt trời đầu tiên được phát hiện xung quanh một pulsar vào năm 1992, khi các nhà thiên văn học Aleksander Wolszczan và Dale Frail tuyên bố phát hiện ra một hệ hành tinh đa hành tinh xung quanh PSR B1257 + 12 - một pulsar hiện đang có hai hành tinh.

Thậm chí người ta còn đề xuất rằng tàu vũ trụ có thể sử dụng chúng như đèn hiệu để giúp điều hướng xung quanh Hệ mặt trời. Trên tàu vũ trụ NASA Voy Voyager, có những bản đồ cho thấy hướng của Mặt trời tới 14 pulsar trong khu vực của chúng ta. Nếu người ngoài hành tinh muốn tìm hành tinh nhà của chúng ta, họ không thể yêu cầu một bản đồ chính xác hơn.

Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về các ngôi sao ở đây trên Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, một bài viết về một xung tia gamma mới được phát hiện, và ở đây, một bài viết về cách các mili giây quay nhanh như vậy.

Nếu bạn thích nhiều thông tin hơn về các ngôi sao, hãy xem Tin tức về các ngôi sao của Hubbledite, và tại đây, trang chủ của các ngôi sao và thiên hà.

Chúng tôi đã ghi lại một số tập phim của Thiên văn học về các ngôi sao. Đây là hai điều mà bạn có thể thấy hữu ích: Tập 12: Những ngôi sao bé đến từ đâu và Tập 13: Những ngôi sao sẽ đi đâu khi chúng chết?