Pulsar

[quantum]

Τι είναι τα Πάλσαρ?

Ονομασία(από τη λέξη pulse (= παλμός) προέρχεται: pulsar = PULSating stAR, και που καταγράφονται με σύμβολο PSR ακολουθούμενο με την ορθή αναφορά τους εκφρασμένη σε χρόνο δευτερολέπτων)που έχει δοθεί σε ουράνια σώματα που εκπέμπουν σύντομους και ομοιόμορφους παλμούς ραδιοκυμάτων, οι οποίοι επαναλαμβάνονται με ακρίβεια ρολογιού σε κανονικά χρονικά διαστήματα. Η περίοδος των παλμών τους κυμαίνεται συνήθως μεταξύ 4,3 δευτερολέπτων και 33 χιλιοστών του δευτερολέπτου, ενώ η διάρκεια ενός ξεχωριστού παλμού ανέρχεται κατά κανόνα στο 1/10 έως το 1/100 της παλμικής περιόδου. Ο πρώτος πάλσαρ ανακαλύφθηκε τυχαία το 1967 από τη βρετανίδα αστρονόμο Τζόσλιν Μπελ (Jοselin Βell) του Πανεπιστημίου του Καίμπριτζ. Σήμερα είναι γνωστοί 550 περίπου πάλσαρς, πολλοί από τους οποίους εκτός από τα ραδιοκύματα εκπέμπουν και ακτινοβολίες άλλων συχνοτήτων, όπως ακτίνες Χ, υπέρυθρη και υπεριώδη ακτινοβολία και μάλιστα με την ίδια περίοδο. Υπάρχουν, όμως, μόνο δύο πάλσαρς που εκπέμπουν ακτινοβολία στο μήκος κύματος του ορατού φωτός, ο πάλσαρ που βρίσκεται στο κέντρο του νεφελώματος του Καρκίνου (ανακαλύφθηκε το 1968) και ο πάλσαρ στον αστερισμό του Ιστίου (ανακαλύφθηκε το 1977), ο οποίος είναι όμως πάρα πολύ αμυδρός με λαμπρότητα που φθάνει μόλις το 26ο μέγεθος.

Σύμφωνα με την αστροφυσική έρευνα οι πάλσαρς είναι ταχύτατα περιστρεφόμενοι αστέρες νετρονίων (εξαιρετικά δηλ. συμπαγείς αστέρες διαμέτρου 10-20 χλμ. και πυκνότητας περ. 1015 g/cm3, στο εσωτερικό των οποίων τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια των στοιχείων που τους αποτελούσαν έχουν μετατραπεί κάτω από συνθήκες υψηλών πιέσεων σε νετρόνια), έχουν προκύψει δε συνήθως μετά από εκρήξεις σουπερνόβα ως υπολείμματα της βαρυτικής κατάρρευσης αστέρων των οποίων η μάζα στα τελευταία εξελικτικά στάδιά τους κυμαινόταν μεταξύ 1,5 και 3 ηλιακών μαζών. Οι αστέρες αυτοί νετρονίων διαθέτουν βαρυτικά πεδία 100 δισεκατ. φορές ισχυρότερα από αυτό της Γης και εξίσου ισχυρότατα μαγνητικά πεδία της τάξης των 1012 Gauss, μέσα στα οποία βρίσκονται εγκλωβισμένα φορτισμένα σωματίδια, ηλεκτρόνια και ιόντα. Τα σωματίδια αυτά συμπαρασύρονται κατά την περιστροφική κίνηση των αστέρων νετρονίων και εξαιτίας των τεραστίων επιταχύνσεων που αποκτούν εκπέμπουν ακτινοβολία συγχρότρου που έχει σχήμα λεπτού κώνου, εφάπτεται στις τροχιές τους και διαδίδεται προς μία μόνο κατεύθυνση. Με τον τρόπο αυτό οι πάλσαρς δρουν σαν κοσμικοί φάροι σαρώνοντας συνεχώς με μια ταχύτατα περιστρεφόμενη δέσμη ακτινοβολίας τον ουρανό, η οποία στα γήινα παρατηρητήρια γίνεται αντιληπτή με τη μορφή περιοδικών παλμών.

Η μελέτη των πάλσαρς υπήρξε ιδιαίτερα γόνιμη για την αστρονομία, καθώς επιβεβαίωσε πολλές προγενέστερες υποθέσεις σχετικά με τις διάφορες δυνατές πορείες της αστρικής εξέλιξης. Παράλληλα η περιοδική ακτινοβολία που εκπέμπουν αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για τη μελέτη της μεσοαστρικής ύλης, επειδή η ποσότητα και η πυκνότητα της τελευταίας επηρεάζει την ταχύτητα διάδοσης των παλμών και μπορεί να μετρηθεί από τις χαρακτηριστικές αναλαμπές που παρουσιάζουν οι παλμοί όταν φθάνουν στη Γη. Ο μεγάλος αριθμός των πάλσαρς που μελετήθηκαν έδειξε ότι η περίοδος ιδιοπεριστροφής τους αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου, δηλ. η ταχύτητά τους μειώνεται. Η αύξηση αυτή της περιόδου οφείλεται στο ισχυρό μαγνητικό πεδίο που κατακρατεί ένα μέρος της κινητικής ενέργειας των πάλσαρς, μετατρέποντάς το σε εκπεμπόμενη ακτινοβολία. Για το λόγο αυτό οι ταχύτεροι πάλσαρς είναι συγχρόνως και οι νεότεροι στην ηλικία, ενώ επίσης είναι και αυτοί που διαθέτουν τα ισχυρότερα μαγνητικά πεδία, γεγονός που συμφωνεί απόλυτα με τη θεωρία της δημιουργίας των αστέρων νετρονίων.

Μια σειρά από εκπλήξεις επιφύλασσαν στους αστρονόμους οι λεγόμενοι υπερταχείς πάλσαρς, ο πρώτος από τους οποίους εντοπίστηκε το 1982 με τη βοήθεια του γιγάντιου ραδιοτηλεσκοπίου του Αrecibο στο Πουέρτο Ρίκο και φέρει την ονομασία ΡSR 1937+21. Ο πάλσαρ αυτός εκτελεί μία πλήρη περιστροφή γύρω από τον άξονά του μόλις σε 1,557 χιλιοστά του δευτερολέπτου (msec), ενώ το πλέον εντυπωσιακό γεγονός είναι η μη επιβράδυνση της κίνησής του με την πάροδο του χρόνου, όπως συμβαίνει στους συνηθισμένους πάλσαρς. Μετά την πρώτη αυτή εντυπωσιακή ανακάλυψη εντάθηκαν οι προσπάθειες των ραδιοαστρονόμων για την ανεύρεση και άλλων υπερταχέων πάλσαρς και τα αποτελέσματα υπήρξαν ανάλογα. Ιδιαίτερα πολυάριθμοι εμφανίζονται οι υπερταχείς πάλσαρς στα σφαιρωτά αστρικά σμήνη του γαλαξία μας. Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση του σφαιρωτού σμήνους στον αστερισμό της Τουκάνα, στο οποίο αυστραλοί ραδιοαστρονόμοι εντόπισαν κατά τη διάρκεια του 1991-92 έντεκα νέους υπερταχείς πάλσαρς των οποίων οι παλμικές τους περίοδοι (και φυσικά και οι περίοδοι περιστροφής τους) κυμαίνονται από 1,78 έως 5,36 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Για να ερμηνεύσουν τον τρόπο σχηματισμού των υπερταχέων πάλσαρς οι θεωρητικοί αστροφυσικοί πρότειναν στις αρχές της δεκαετίας του 1990 δύο πιθανά σενάρια, στα οποία ένας αστέρας νετρονίων αποτελεί μέλος ενός διπλού συστήματος. Στο σενάριο της "ανακύκλωσης", ο αστέρας νετρονίων σχηματίζεται μετά την έκρηξη ενός σουπερνόβα και παίρνει τη μορφή ενός συνηθισμένου πάλσαρ που με την πάροδο του χρόνου η ακτινοβολία του εξασθενεί, καθώς τόσο το μαγνητικό του πεδίο όσο και η στροφορμή του μειώνονται· έχοντας όμως τη δυνατότητα χάρη στο ισχυρότατο βαρυτικό του πεδίο να αποσπά συνεχώς μάζα από το συνοδό του όταν ο τελευταίος φθάσει στο στάδιο του ερυθρού γίγαντα, αυξάνει από μια στιγμή και μετά τη μάζα και την ταχύτητα περιστροφής του και κάποτε "αναζωογονείται" με τη μορφή ενός υπερταχέως πάλσαρ. Σύμφωνα με το σενάριο της κατάρρευσης ο αστέρας νετρονίων δεν σχηματίζεται από την έκρηξη ενός μαζικού αστέρα, αλλά από τη βαρυτική κατάρρευση ενός λευκού νάνου του οποίου η μάζα έχει ξεπεράσει το κρίσιμο όριο με δέσμευση ύλης που προέρχεται από το συνοδό αστέρα. Επειδή η στροφορμή διατηρείται σταθερή και μετά την κατάρρευση, ο αστέρας νετρονίων που προκύπτει αποκτά υψηλή ταχύτητα περιστροφής για να καταστεί ένας υπερταχύς πάλσαρ. Τα δύο αυτά σενάρια ερμηνεύουν ικανοποιητικά την παρουσία όχι μόνο των υπερταχέων πάλσαρς που οι υπολογισμοί και οι παρατηρήσεις τους φέρουν ως μέλη διπλών συστημάτων, αλλά και εκείνων που έχουν ταυτιστεί με απομονωμένους αστέρες, δεδομένου ότι η συνεχής εκροή ύλης από τον συνοδό αστέρα μπορεί σε μερικές περιπτώσεις να οδηγήσει στην οριστική του εξαφάνιση. Στην περίπτωση αυτή δηλ. ο πάλσαρ καταστρέφει το συνοδό του χάρη στον οποίο ξαναγεννήθηκε ή πρωτοδημιουργήθηκε, γεγονός που εξηγεί τον χαρακτηρισμό του από ερευνητές του Ινστιτούτου Προκεχωρημένων Σπουδών του Πρίνστον (Ρrincetοn) ως "αστέρα - δολοφόνου".

Οι εκπλήξεις όμως από την μελέτη των πάλσαρς δεν σταματούν. Ένα αξιοσημείωτο φαινόμενο σχετίζεται με τον υπερταχύ πάλσαρ ΡSR 1957+20 που ανακαλύφθηκε το 1988 στον αστερισμό του Τοξότη. Διαπιστώθηκε συγκεκριμένα ότι η συχνότητα των παλμών του εμφάνιζε μια μικρή ανωμαλία σαν να διαταρασσόταν από την παρουσία ενός άλλου σώματος. Κάποια μέρα μάλιστα οι παλμοί του εξαφανίστηκαν εντελώς, για να επανέλθουν μετά από 45 λεπτά. Όταν το φαινόμενο αυτό επαναλήφθηκε μετά από 9 ώρες, οι αστρονόμοι συμπέραναν ότι είχαν παρατηρήσει την πρώτη έκλειψη ενός υπερταχέος πάλσαρ από το συνοδό του, που στην περίπτωση αυτή είναι ένας λευκός νάνος.


Υ.Γ. Το θέμα αυτό αφιερώνεται για ευνόητους στον Ανδρέα(palsar),ο οποίος μου αποκάλυψε πρόσφατα ότι του άρεσε πολύ η φυσική,αλλά όχι και η ορθογραφία


Πηγή: astronomy.gr

[Xenios]

Αρχική Δημοσίευση από quantum Υ.Γ. Το θέμα αυτό αφιερώνεται για ευνόητους στον Ανδρέα(palsar),ο οποίος μου αποκάλυψε πρόσφατα ότι του άρεσε πολύ η φυσική,αλλά όχι και η ορθογραφία.

Πάντως τον προτιμώ Palsar

[quantum]

Αρχική Δημοσίευση από Xenios Πάντως τον προτιμώ Palsar

Κι εγώ αλλά θέλω να τον πειράξω!

[Gildor]

Εμπιστευτικες πληροφοριες αναφερουν οτι προτιμησε να το γραψει ανορθογραφα προκειμενου να αποφυγει τους ασχετους που θα το προεφεραν 'Πούλσαρ'

Σε μια στιγμιαια εξαρση σωβινισμου (ουτε Γαλλος να ημουν) προτεινω να μεταφραζουμε τη λεξη παλσαρ ως 'παλμηρ' απο το παλμός+αστήρ