Che cos'è una pulsar?
Le pulsar sono fonti cosmiche di radiazioni radio, ottiche, a raggi X e / o gamma che arrivano sulla Terra sotto forma di scoppi periodici (impulsi).
Una pulsar è una piccola stella che gira. Sulla superficie della stella c'è una sezione che emette nello spazio un fascio stretto di onde radio. I nostri radiotelescopi ricevono questa radiazione quando la sorgente viene rivolta verso la Terra. La stella ruota e il flusso di radiazioni cessa. La prossima rivoluzione della stella - e di nuovo riceviamo il suo messaggio radio.
Come funziona una pulsar?
Funziona anche il faro con una lampada rotante. Da lontano percepiamo la sua luce come pulsante. La stessa cosa accade con la pulsar. Noi percepiamo la sua radiazione come una fonte di radiazione di onde radio che pulsa con una certa frequenza. Le pulsar appartengono alla famiglia delle stelle di neutroni. Una stella di neutroni è una stella che rimane dopo un'esplosione catastrofica di una stella gigante.
Pulsar - una stella di neutroni
Una stella di medie dimensioni, come il Sole, è un milione di volte più grande di un pianeta come la Terra. Le stelle giganti attraversano 10 e talvolta 1000 volte le dimensioni del Sole. Una stella di neutroni è una stella gigante, stretta alle dimensioni di una grande città. Questa circostanza rende molto strano il comportamento di una stella di neutroni. Ciascuna di queste stelle è uguale in massa a una stella gigante, ma questa massa è compressa in un volume estremamente piccolo. Un cucchiaino di sostanza stellare di neutroni pesa un miliardo di tonnellate.
Come si formano le pulsar?
Ecco come va.Dopo l'esplosione della stella, i suoi resti vengono compressi dalle forze gravitazionali. Gli scienziati chiamano questo processo il collasso di una stella. Man mano che il collasso si sviluppa, la forza di gravità cresce e gli atomi del materiale della stella vengono premuti sempre più vicini. In uno stato normale, gli atomi sono ad una distanza considerevole l'uno dall'altro, perché le nuvole di elettroni degli atomi si ripuliscono a vicenda. Ma dopo l'esplosione di una stella gigante, gli atomi vengono premuti così strettamente e compressi che gli elettroni vengono letteralmente premuti nei nuclei degli atomi.
Il nucleo di un atomo è costituito da protoni e neutroni. Gli elettroni schiacciati nel nucleo reagiscono con i protoni e, di conseguenza, si formano neutroni. Nel tempo, tutto il materiale della stella diventa una sfera gigante di neutroni compressi. Nasce una stella di neutroni.
Quando si sono verificate le pulsar?
Gli scienziati credono che le pulsar delle stelle esistano da tempo immemorabile. In ogni caso, erano molto prima che fossero aperti. La prima prova della loro esistenza fu ottenuta nel novembre 1967, quando diversi radiotelescopi in Inghilterra trovarono una fonte di radiazioni precedentemente sconosciuta nel cielo. Esistono molte fonti di onde radio nello spazio. Ad esempio, le molecole di acqua e ammonio alla deriva nello spazio interstellare emettono onde radio. Queste onde vengono catturate dalle antenne paraboliche dei radiotelescopi.
La nuova fonte di onde radio, tuttavia, non era come le altre. Lo studente senior Joslyn Bell ha studiato le onde radio registrate dai registratori del radiotelescopio.Ha attirato l'attenzione su esplosioni ricorrenti periodiche di radiazioni elettromagnetiche, che sono arrivate all'antenna del telescopio con un intervallo di 1,333733 secondi.
Quando la notizia della scoperta di Bell divenne pubblica, alcuni studiosi decisero che Bell accettò il messaggio di una civiltà straniera. Alcuni mesi dopo fu registrata un'altra fonte di emissione radio pulsante. Gli scienziati hanno abbandonato l'idea della loro origine artificiale. È stato deciso che queste fonti sono stelle superdense. Furono chiamati pulsar a causa della natura pulsante della radiazione. Le pulsar si sono rivelate le stesse stelle di neutroni che gli scienziati hanno cercato a lungo. Da allora, centinaia di tali stelle sono state scoperte.
Perché le pulsar pulsano?
Gli scienziati ritengono che la ragione sia la loro rapida rotazione. Tutte le stelle, come i pianeti, ruotano attorno al suo asse. Ad esempio, il sole compie una rivoluzione in un mese. Quando la dimensione di un corpo rotante diminuisce, inizia a ruotare più velocemente. Immagina un pattinatore che gira sul ghiaccio. Quando preme le mani sul suo corpo, la rotazione accelera bruscamente. La stessa cosa accade con le stelle superdense. Una pulsar delle dimensioni di Los Angeles ruota di un giro al secondo. Altre pulsar possono girare ancora più velocemente. Le pulsar possono ruotare a velocità fino a 1000 giri al secondo
In questa rotazione sta la causa della radiazione pulsante. Le pulsar sono circondate da un forte campo magnetico. Protoni ed elettroni si muovono lungo le linee di forza di questo campo magnetico.Come sapete, la forza del campo magnetico aumenta ai poli magnetici nord e sud. In questi punti, la velocità di protoni ed elettroni diventa molto grande. Con questa accelerazione, le particelle emettono quanti di energia nell'intervallo dai raggi X alle onde radio. Poiché la pulsar ruota e la sorgente di radiazione ruota con essa, percepiamo la radiazione della pulsar solo nel momento in cui la sorgente viene rivolta verso la Terra. Allo stesso modo, percepiamo la luce di un faro con una lampada rotante.
