Sự hiểu biết hiện tại của một pulsar. Nhấn vào đây để phóng to
Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một pulsar rất bất thường dường như tắt theo thời gian. Pulsar này đang làm chậm tốc độ quay của nó, nhưng sự giảm tốc này tăng lên khi nó kích hoạt. Cơ chế hãm này có liên quan đến lượng khí thải vô tuyến mạnh mẽ. Trong giai đoạn hoạt động của nó, một luồng gió của các hạt được phun ra, đánh cắp một phần năng lượng quay của nó.
Các nhà thiên văn học sử dụng kính viễn vọng vô tuyến Lovell dài 76 m tại Đài quan sát Ngân hàng Jodrell của Đại học Manchester đã phát hiện ra một pulsar rất kỳ lạ giúp giải thích cách các pulsar hoạt động như 'đồng hồ vũ trụ' và xác nhận các lý thuyết đưa ra cách đây 37 năm để giải thích cách mà các pulsar phát ra cách đây 37 năm. các chùm sóng vô tuyến thường xuyên của chúng - được coi là một trong những vấn đề khó khăn nhất trong vật lý thiên văn. Nghiên cứu của họ, hiện được công bố trên Science Express, cho thấy một pulsar chỉ bằng ’trên một phần thời gian. Pulsar lạ đang quay quanh trục của chính nó và làm chậm nhanh hơn 50% khi nó ‘trên đường sắt so với khi nó bị tắt.
Pulsar là những ngôi sao neutron dày đặc, có từ tính cao được sinh ra trong vụ nổ dữ dội đánh dấu cái chết của những ngôi sao lớn. Chúng hoạt động như những ngọn hải đăng vũ trụ khi chúng chiếu một chùm sóng vô tuyến quay khắp thiên hà. Tiến sĩ Michael Kramer giải thích, Pulsars là một giấc mơ của nhà vật lý học trở thành sự thật. Chúng được tạo thành từ những vật chất cực đoan nhất mà chúng ta biết trong Vũ trụ, và vòng quay rất ổn định của chúng khiến chúng trở thành những chiếc đồng hồ vũ trụ siêu chính xác - nhưng, thật xấu hổ, chúng ta không biết những chiếc đồng hồ này hoạt động như thế nào. Khám phá này đi một chặng đường dài để giải quyết vấn đề này.
Sự hiểu biết hiện tại của một pulsar. Ngôi sao neutron trung tâm có từ tính cao và phát ra chùm tia vô tuyến dọc theo trục từ tính của nó, nghiêng theo trục quay. Từ trường mạnh cuối cùng dẫn đến việc tách các hạt ra khỏi bề mặt, lấp đầy xung quanh, cái gọi là từ quyển bằng plasma. Kích thước của từ quyển được cho bởi khoảng cách mà sự quay đồng plasma đạt đến tốc độ ánh sáng, được gọi là xi lanh ánh sáng. Plasma tạo ra sự phát xạ vô tuyến cuối cùng rời khỏi xi lanh ánh sáng như một cơn gió xung, cung cấp một mô-men xoắn lên pulsar, đóng góp khoảng 50% vào sự quay chậm của nó.
Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Tiến sĩ Kramer, đã tìm thấy một pulsar chỉ hoạt động định kỳ. Nó xuất hiện như một pulsar bình thường trong khoảng một tuần và sau đó, ông chuyển sang chế độ ra khoảng một tháng trước khi phát lại xung. Pulsar, được gọi là PSR B1931 + 24, là duy nhất trong hành vi này và tạo cơ hội cho các nhà thiên văn học so sánh các pha yên tĩnh và hoạt động của nó. Vì phần lớn thời gian yên tĩnh, rất khó phát hiện, cho thấy có thể có nhiều đối tượng tương tự khác, cho đến nay, đã thoát khỏi sự phát hiện.
Giáo sư Andrew Lyne chỉ ra rằng, Sau khi phát hiện ra các pulsar, các nhà lý thuyết đã đề xuất rằng các điện trường mạnh xé các hạt ra khỏi bề mặt sao neutron thành một đám mây plasma từ hóa xung quanh gọi là từ quyển - nhưng, trong gần 40 năm, không có cách để kiểm tra xem sự hiểu biết cơ bản của chúng ta có đúng không.
Các nhà thiên văn học của Đại học Manchester đã rất vui mừng khi họ phát hiện ra rằng pulsar này chậm lại nhanh hơn khi pulsar được bật hơn là khi nó tắt. Tiến sĩ Christine Jordan chỉ ra tầm quan trọng của khám phá này, chúng ta có thể thấy rõ rằng một cái gì đó chạm vào phanh khi pulsar được bật.
Cơ chế phá vỡ này phải liên quan đến sự phát xạ vô tuyến và các quá trình tạo ra nó và sự chậm lại bổ sung có thể được giải thích bằng một cơn gió của các hạt rời khỏi từ trường xung pulsar và mang theo năng lượng quay. Một tác dụng hãm như vậy của gió pulsar đã được mong đợi nhưng bây giờ, cuối cùng, chúng ta có bằng chứng quan sát cho nó. Voi thêm Tiến sĩ Duncan Lorimer.
Số lượng phanh có thể liên quan đến số lượng điện tích rời khỏi từ trường xung. Tiến sĩ Kramer giải thích sự ngạc nhiên của họ khi phát hiện ra rằng con số kết quả nằm trong 2% dự đoán lý thuyết. Chúng tôi đã thực sự sốc khi nhìn thấy những con số này trên màn hình của chúng tôi. Với sự phức tạp của xung pulsar, chúng tôi không bao giờ thực sự mong đợi lý thuyết từ trường sẽ hoạt động tốt như vậy.
Giáo sư Lyne đã tóm tắt kết quả: Thật đáng kinh ngạc, sau gần 40 năm, chúng ta không chỉ tìm thấy một hiện tượng xung mới, bất thường mà còn là một cách rất bất ngờ để xác nhận một số lý thuyết cơ bản về bản chất của pulsar.
Nguồn gốc: Bản tin PPARC
