#
År 1967 upptäcktes den första pulsaren, en neutronstjärna som orsakar detta intermittenta ljusfenomen: vad är det, vad har det för ursprung och hur fungerar det.
Pulsarer är neutronstjärnor som sänder ut radiosignaler med korta, regelbundna intervaller. Den förkortade termen pulsar kommer från pulsating radio source (pulserande radiokälla) eller pulsating star (pulserande stjärna). Den första pulsaren upptäcktes av en slump 1967, och dess intermittenta signaler togs till en början för radiosignaler från utomjordingar! I stället är det ett fenomen som orsakas av den pulserande stjärnans extremt höga rotationshastighet, vilket ger upphov till strålning mot dess magnetiska axel. När rotationsaxeln och den magnetiska axeln inte konvergerar är strålningsflödet synligt på jorden, precis som det starka ljuset från en fyr.
En liten fyr sett från jorden: det är vad pulsarer är
Vad är en pulsar? Pulsarer är mycket täta och kompakta stjärnor som är ungefär lika stora som en stor stad men som innehåller mer massa än solen. De är starkt magnetiserade sfäriska roterande element, vanligtvis neutronstjärnor men även vita dvärgar, som sänder ut elektromagnetisk strålning från sina magnetiska poler.
Nutronstjärnor har korta och regelbundna rotationsperioder. Detta ger ett mycket exakt intervall mellan pulserna, från millisekunder till sekunder för en enskild pulsar. Denna strålning kan endast observeras när en strålning är riktad mot jorden. Som vi sa i början kan vi jämföra det med hur en fyr bara kan ses när ljuset är riktat i en observatörs riktning.
Om man ser pulsarer från jorden ser de ut som blinkande stjärnor, kottar av gult ljus som tänds och släcks med jämna mellanrum. I verkligheten beror detta på att pulsarens ljusstråle vanligtvis inte är i linje med pulsarens rotationsaxel. Frekvensen av ljuspulserna avslöjar också hur snabbt pulsaren roterar.
Totalt har mer än 2 000 pulsarer upptäckts. De flesta av dessa roterar ungefär en gång per sekund (så kallade långsamma pulsarer), medan mer än 200 pulsarer har hittats rotera hundratals gånger per sekund (så kallade millisekundspulsarer). De snabbaste kända millisekundpulsarerna kan rotera mer än 700 gånger per sekund!
Hur uppstår pulsarer
En pulsar är egentligen ingen stjärna, eller åtminstone ingen levande stjärna. En pulsar tillhör, som tidigare nämnts, familjen av neutronstjärnor som bildas när en stjärna som är mer massiv än solen får slut på bränsle i sin kärna och kollapsar in i sig själv. Denna stjärndöd skapar vanligtvis en massiv explosion som kallas supernova. Neutronstjärnan är den täta klump av material som är kvar efter denna explosiva död.
Pulsar: några egenskaper
Neutronstjärnor är vanligtvis mellan 20 och 24 kilometer i diameter, men kan innehålla upp till dubbelt så mycket massa som solen, som har en diameter på cirka 1 392 miljoner kilometer. En bit material av samma storlek som en sockerbit från en neutronstjärna skulle väga cirka 1 miljard ton (0,9 ton), "ungefär lika mycket som Mount Everest", enligt NASA.
Den gravitationella dragningskraften på ytan av en neutronstjärna skulle vara cirka 1 miljard gånger starkare än den gravitationella dragningskraften på jordens yta. Det enda objekt som har en högre densitet än en neutronstjärna är ett svart hål, som också bildas när en döende stjärna kollapsar.
Den mest massiva neutronstjärnan som någonsin uppmätts är 2,04 gånger solens massa. Enligt Feryal Özel, professor i astronomi och astrofysik vid Arizona State University som specialiserar sig på kompakta objekt och extrema materiatillstånd i universum, vet forskarna inte exakt hur massiva neutronstjärnor kan bli innan de blir svarta hål.
Özel påpekade också att radiovågsstrålen som sänds ut av en pulsar kanske inte kan passera genom synfältet för ett jordbaserat teleskop, vilket gör att astronomer inte kan se den. Varför har pulsarer en vågrörelse? Pulsarerna roterar eftersom de stjärnor som de bildades ur också roterar, och kollapsen av stjärnmaterialet leder till en ökning av pulsarens rotationshastighet.
Pulsaren absorberar materia och rörelsekraft från andra himlakroppar, vilket gradvis ökar dess rotationshastighet. I praktiken kan en pulsar svälja en stjärna helt och hållet och suga livet ur den! Forskare använder dem för att få information om fysiken hos neutronstjärnor, som är det tyngsta materialet i universum (med undantag för materia från svarta hål), men de studeras också i sökandet efter planeter utanför jordens solsystem och för att mäta kosmiska avstånd. Pulsarer kan också hjälpa forskarna att analysera gravitationsvågor, som kan visa vägen till energirika kosmiska händelser som kollisioner mellan supermassiva svarta hål.