Пулсарите се брзоротирачки неутронски ѕвезди и понекогаш нагло ја зголемуваат својата стапка на ротација. Оваа ненадејна промена на брзината на ротирање се нарекува „грешка“, просведочена од тим кој забележа една која што се случи во пулсарот Едро (Vela, именуван според соѕвездието во кое се наоѓа), a резултатите беа објавени во списанието Nature.
Пулсарот Вела прави околу 11 целосни ротации секоја секунда, исто така има и „грешка“. Заслуги: X-ray: NASA/CXC/Univ of Toronto/M.Durant et al; Optical: DSS/Davide De Martin
За околу 5-6% од пулсарите е познато дека имаат „грешки“. Пулсарот Едро е можеби најпознат – многу јужен објект кој се врти околу 11,2 пати во секунда и бил откриен од научници во Австралија во 1968-ма година.
Тој се наоѓа на оддалеченост од 1.000 светлински години; суперновата по која се формирал се случила пред 11.000 години и приближно еднаш на секои три години овој пулсар одеднаш ја забрзува својата ротација.
Овие грешки се непредвидливи и никогаш не се набљудувани со доволно голем радиотелескоп за да ги можат да се забележат поединечните пулсови.
За да ги разбереме овие „грешки“, прво треба да разбереме што е пулсар.
Колабирачки ѕвезди
На крајот од животот на една типична ѕвезда може да се случи една од три работи:
Мала ѕвезда, слична на големината на нашето Сонце, само тивко ќе згасне како оган.
Ако ѕвездата е доволно голема, ќе се случи супернова. По оваа масовна експлозија остатоците ќе колабираат. Ако објектот е доволно голем, тогаш неговата брзина на бегство ќе биде поголема од брзината на светлината и ќе се формира црна дупка.
Но, ако имаме звезда со точно определена големина, која е доволно голема за да експлодира во супернова, но доволно мала за од неа да не настане црна дупка, крајниот резултат е неутронска ѕвезда.
Гравитацијата е толку силна што електроните кои орбитираат околу атомот се повлечени кон јадрото. Тие се спојуваат со протоните во јадрото за да формираат неутрони.
Се проценува дека овие објекти имаат маса од околу 1,4 пати поголема од масата на нашето Сонце, а дијаметар од 20 километри. Густината е толку голема, што еден грст од овој материјал би тежел колку Монт Еверест.
Тие, исто така, ротираат доста брзо (и постепено се забавуваат со текот на времето), а имаат и масивно магнетно поле, три трилиони пати посилно од Земјиното. Електромагнетно зрачење се исфрла од двата краја на овој голем ротирачки магнет.
Ако се случи еден од неговите зраци да помине низ Земјата, би гледале краток „блесок“ во радио бранови (и други фреквенции) при секоја ротација. Овој објект се нарекува пулсар.
Потрагата по „грешки“
Во 2014-та година започнав сериозна набљудувачка кампања со 26-метарскиот радиотелескоп од Универзитетот во Тасманија, на опсерваторијата Маунт Плезант, со цел да набљудувам „грешки“ кај пулсарот Вела во живо.
26-метарската антена на Радиоопсерваторијата Маунт Плезант. Заслуги: University of Tasmania
Собрав податоци со брзина од 640 MB на секои 10 секунди, 19 часа на ден, повеќето денови во текот на речиси четири години. Ова резултираше со над 3 PB податоци (1 петабит е милион гигабајти) кои беа собрани, обработени и анализирани.
На 12-ти декември 2016 година, околу 9:36 часот наутро, мојот телефон ми заѕвони со порака во која пишуваше дека е регистрирана „грешка“ кај пулсарот Вела. Автоматизираниот процес што го поставив не беше сосема сигурен – интерференција на радио-фреквенции (RFI) го вклучуваа по грешка.
Така скептично се логирав и повторно го направив тестот. Навистина беше така! Возбудата беше неверојатна и јас цела ноќ ги анализирав податоците.
Она што се појави беше доста изненадувачки; не беше тоа што го очекувавме. Во моментот кога се случила грешката, пулсарот пропуштил еден пулс.
Пулсот пред оваа „пауза” беше широк и чуден. Како ништо што некогаш сум го видел или слушнал порано.
Следните два пулса се покажаа дека немаат линеарна поларизација, што исто така беше нечуено за пулсарот Вела. Ова значеше дека „грешката“ влијаела на силниот магнет што ја напојува емисијата што доаѓа од пулсарот.
Веднаш по „паузата“, пристигна низа од 21 импулс и нивната временска разлика беше многу помала од нормалната – исто така многу чудно.
„Грешката“ е објаснета, отприлика
Што ги предизвикува „грешките“? Хипотезата што најдобро е поддржана е дека неутронската ѕвезда има цврста кора и суперфлуидно јадро. Надворешната кора е она што успорува, додека суперфлуидното јадро ротира одделно и не забавува.
Ова е многу поедноставено објаснување. Она што навистина се случува е прилично сложено и вклучува микроскопски суперфлуидни вители кои се одвојуваат од кората.
По околу три години разликата во ротацијата помеѓу јадрото и кората станува премногу голема и јадрото ја „грабнува“ кората и ја забрзува. Податоците покажуваат дека најверојатно потребни се околу пет секунди за да се случи ова забрзување. Ова е на побрзиот крај на скалата што теоретичарите ја предвидоа.
Сето ова и други информации може да ни помогнат да ја разбереме таканаречената „равенка на состојбата“ – како материјата се однесува на различни температури и притисоци – во лабораторија што едноставно не можеме да ја создадеме тука на Земјата.
Исто така, за првпат, ни се дава увид во внатрешноста на неутронскте ѕвезди.
Автор: Jim Palfreyman, The Conversation
Превод: Бојана Стефаноска
Извор: Phys
