Pulsar

Slowmotion optagelse af pulsaren i Krabbetågen (800 nm). Pulsaren blev opdaget på grund af sin kraftige radiostråling i 1965 og er dermed den pulsar der blev opdaget først.

En pulsar er en neutronstjerne hvorfra vi modtager pulser af kraftig elektromagnetisk stråling.

De fleste kendte pulsarer er radio pulsarer, idet de udsender kraftig radiostråling, men mange pulsarer udsender også andre typer elektromagnetisk stråling.

Pulsarer har været kendt siden 1965, da den første blev opdaget i Krabbetågen på grund af sin kraftige radiostråling. Pulsaren i Krabbetågen udsender dog også anden elektromagnetisk stråling, herunder røntgenstråling.

Pulsmekanismen

Skematisk beskrivelse af en pulsar.

Selvom vi modtager strålingen i pulser fra pulsarerne, udsender de faktisk konstant stråling. På grund af stjernens helt særlige karakteristika, opfattes det som om strålingen udsendes i pulser.

Strålingen der udsendes fra neutronstjernen vil på grund af stjernens kraftige magnetfelt koncentreres ved de magnetiske poler (de to blå kegler på billedet). Strålingen kan således kun observeres hvis man befinder sig i udsendelsens retning. Pulsarer roterer meget hurtigt og stjernens magnetiske poler vil kun i sjældne tilfælde være sammenfaldende med dens rotationsakse (den grønne linje på billedet). Derfor vil strålingen opfattes som udsendt i pulser, svarende til stjernens rotationshastighed.[1]

Selve den elektromagnetiske stråling som pulsaren udsender, stammer som regel fra gas og partikler som stjernen suger til sig fra omgivelserne. Det er for det meste en interstellar sky eller supernovarest som pulsaren befinder sig i, eller en stor stjerne som den er i tæt kredsløb omkring. På grund af pulsarens meget kraftige tyngdefelt nær ved dens overflade, accelereres materialet meget kraftigt op til tæt på lysets hastighed. Det gør materialet meget varmt og ioniseret. På grund af den høje temperatur og pulsarens kraftige magnetfelt udsender det ioniserede materiale elektromagnetisk stråling.[2]

Observationer

Nærbilledet af pulsaren i Krabbetågens center. Billedet er sammensat af optagelser i synligt lys (rødt) og røntgenstråling (blåt) (Hubble-rumteleskopet 2002).

De første pulsarer man observerede i 1960'erne var kraftige radio pulsarer, da de blev opdaget med radioteleskoper. Man har siden fundet ud af at pulsarerne også udsender andre typer af elektromagnetisk stråling.

Astrofysikere har fundet en pulsar, som i løbet af få sekunder kan mindske styrken af radiobølger og samtidig øge udsendelsen af røntgenstråling.[3]

De første exoplaneter

Den nøjagtighed, hvormed pulsarerne pulserer, var basis for opdagelsen af de første exoplaneter i 1990-1991: tre exoplaneter af Jord-størrelse kredsende om pulsaren B1257+12.[4]

Gravitationsbølger

To pulsarer i tæt kredsløb om hinanden blev opdaget i 2003. Det er et sjældent fænomen og parret er siden blevet brugt til at undersøge en række fysiske fænomener, der ellers vanskeligt lader sig undersøge, herunder eksistensen af gravitationsbølger, som Einsteins generelle relativitetsteori forudsiger. I 2006 lykkedes det forskere at påvise at pulsarerne spirallerer mod hinanden med en afstand der aftager 7mm om dagen. Det passer med Einsteins forudsigelser indenfor en nøjagtighed på 99,95%.[5]

Se også

Referencer

  1. ^ "Pulsar Beacon Animation" (engelsk). Amherst College. Hentet 22. februar 2016.
  2. ^ "Neutron Stars and Pulsars" (engelsk). NASA. Hentet 22. februar 2016.
  3. ^ University of Vermont (2013, January 24). Chameleon star baffles astronomers. ScienceDaily Citat: "...The scientists identified a pulsar that is able to dramatically change the way in which it shines. In just a few seconds, the star can quiet its radio waves while at the same time it makes its X-ray emissions much brighter..."
  4. ^ "Planets around pulsars". Arkiveret fra originalen 31. marts 2014. Hentet 13. marts 2014.
  5. ^ Particle Physics & Astronomy Research Council (2006, September 14). General Relativity Survives Gruelling Pulsar Test: Einstein At Least 99.95 Percent Right. ScienceDaily Citat: "...the double pulsar system should lose energy, causing the two neutron stars to spiral in towards each other by precisely the amount that we have observed -- thus our observations give an indirect proof of the existence of gravitational waves (as predicted by Einstein)..."

Eksterne henvisninger

Medier brugt på denne side

Pulsar schematic.svg
Forfatter/Opretter: User:Mysid, User:Jm smits, Licens: CC BY-SA 3.0
Schematic view of a pulsar. The sphere in the middle represents the neutron star, the curves indicate the magnetic field lines and the protruding cones represent the emission zones.
Cycle of pulsed gamma rays from the Vela pulsar 220px.gif
This image shows pulsed gamma rays from the Vela pulsar as constructed from photons detected by Fermi's Large Area Telescope. The Vela pulsar, which spins 11 times a second, is the brightest persistent source of gamma rays in the sky. The bluer colour in the latter part of the pulse indicates the presence of gamma rays with energies exceeding a billion electron volts (1 GeV). For comparison, visible light has energies between two and three electron volts. Red indicates gamma rays with energies less than 300 million electron volts (MeV); green, gamma rays between 300 MeV and 1 GeV; and blue shows gamma rays greater than 1 GeV. The image frame is 30 degrees across. The background, which shows diffuse gamma-ray emission from the Milky Way, is about 15 times brighter here than it actually is.
Crab Lucky video2.gif
Forfatter/Opretter: Cambridge University Lucky Imaging Group, Licens: CC-BY-SA-3.0
GFDL movie of the Crab Pulsar
Chandra-crab.jpg
A composite image of the Crab Nebula showing the X-ray (blue), and optical (red) images superimposed. The size of the X-ray image is smaller because the higher energy X-ray emitting electrons radiate away their energy more quickly than the lower energy optically emitting electrons as they move.
Vela Pulsar jet.jpg
The Vela Pulsar, a neutron star corpse left from a titanic stellar supernova explosion, shoots through space powered by a jet emitted from one of the neutron star's rotational poles. Now a counter jet in front of the neutron star has been imaged by the Chandra X-ray observatory. The Chandra image above shows the Vela Pulsar as a bright white spot in the middle of the picture, surrounded by hot gas shown in yellow and orange. The counter jet can be seen wiggling from the hot gas in the upper right. Chandra has been studying this jet so long that it's been able to create a movie of the jet's motion. The jet moves through space like a firehose, wiggling to the left and right and up and down, but staying collimated: the "hose" around the stream is, in this case, composed of a tightly bound magnetic field.
Wavy.gif
Ripples in spacetime generated by fast orbiting stars (neutron stars, white dwarfs or black holes).