Астрономдар магниттік диапазонының сыртқы шеттерінен радиосигналдарды шығару арқылы экстремалды мінез-құлық көрсететін пульсарлардың жаңа класын анықтады. Тығыз супернованың қалдықтары болып табылатын нейтрондық жұлдыздар керемет жылдамдықпен айналады және электромагниттік сәулелену сәулелерін ғарышта ырғақты түрде түсіреді. Жақында ашылған бұл шығарындылар жұлдыздың ортасынан бұрын болжанғанға қарағанда әлдеқайда үлкен қашықтықта пайда болуы мүмкін екенін көрсетеді, бұл жұлдыздық магнитосфера туралы қалыптасқан теориялық модельдерді қиындатады.
Зерттеу әртүрлі жиіліктерде түсірілген импульстердің нақты шығу тегінің картасын жасау үшін жоғары сезімталдық радиотелескоптарын пайдаланды. Жиналған деректер пульсарлардың көпшілігі магниттік полюстеріне жақын аймақтардан сәуле шығарғанымен, бұл ерекше топ энергияны өте шеткі нүктелерден жобалай алатынын көрсетеді. Esse құбылысы осы қарқынды магнит өрістеріндегі бөлшектердің үдеуінің ағымдағы модельдеу болжауға қарағанда күрделірек және жан-жақты екенін көрсетеді.
Бұл тұжырымның өзектілігі Terra-де гравитация мен магнетизм қайталану мүмкін емес деңгейге жететін экстремалды орталардың физикасын түсінуде жатыр. Зерттеу осы аспан объектілерінің табиғаты туралы келесі негізгі ойларды егжей-тегжейлі көрсетеді:
- Нейтрондық жұлдыздардың шектен тыс тығыздығы Sol массасына баламалы массаны небәрі 20 километр диаметрге сығуға мүмкіндік береді.
- Магниттік өрістер Жердің магнит өрісінен триллион есе күшті және қоршаған барлық заттарға әсер етеді.
- Бұл жұлдыздардың айналуы секундына жүздеген рет болуы мүмкін, бұл радиоқұралдармен анықталатын ғарыштық маяк әсерін жасайды.
- Магниттік жиектердегі радио сәулелену кинетикалық энергия көрінетін сәулеленуге айналатын жарық шығаратын аймақты көрсетеді.
Магниттік шеттердегі бөлшектер динамикасы
Бұл пульсарларда байқалатын сәуле шығару процесі жұлдыздың айналасындағы вакуумның инертті емес екенін көрсетеді. Elétrons және позитрондар кеңістікте созылатын магнит өрісі сызықтары бойымен жарық жылдамдығына жақын жылдамдыққа дейін үдетіледі. Quando бұл бөлшектер магнитосфераның перифериясына жетеді, олар қарқынды радиоимпульстарды тудыратындай әрекеттеседі, оларды қазір ғалымдар дәл бақылай алады.
Бұл перифериялық мінез-құлық астрофизиктердің «жарық цилиндрі» деп атайтын жерін, магнитосфераның айналу жылдамдығы жарық жылдамдығына тең болатын аймақты қайта анықтайды. Жаңа сигналдар классикалық физика заңдары экстремалды релятивистік әсерлерге жол беретін осы сыни шекараға өте жақын шыққан сияқты. Бұл сигналдарды анықтау өлі жұлдыздардың құрылымын қолдайтын көрінбейтін геометрияны картаға түсіруге көмектеседі.
Астрономиялық бақылаудағы технологиялық жетістіктер
Мұндай алыс және дәл сигналдарды анықтау мүмкіндігі деректерді өңдеудің жаңа алгоритмдерін біріктірудің арқасында ғана мүмкін болды. Radiotelescópios Қазіргі заманғы технологиялар осы шекаралық пульсарларды сипаттайтын ерекше жиіліктерді оқшаулау үшін ғарыштық шуды сүзеді. Essa технологиясы зерттеушілерге жұлдыздың барын ғана емес, оның магниттік күш өрісінің егжей-тегжейлі құрылымын бақылауға мүмкіндік береді.
Обсерваториялар арасындағы халықаралық ынтымақтастық бұл шығарындылардың оқшауланған оқиғалар немесе оқу қателері емес екенін растау үшін маңызды болды. Жер шарының әртүрлі бөліктерінен алынған деректерді кесіп өту арқылы ғылыми қауымдастық осы айналмалы жұлдыздардың мінез-құлқының үлгісін белгіледі. Үздіксіз картаға түсіру Via Láctea және одан тыс жерде осы қатал жағдайларда жұмыс істейтін нысандарды ашуға уәде береді.
Айналмалы нейтрондық жұлдыздардың физикалық қасиеттері
Нейтрондық жұлдыздар массивтік жұлдыздың ядросы ядролық отын таусылғаннан кейін өзінің тартылыс күшімен құлаған кезде пайда болады. Esse процесінің нәтижесінде заттың бір шай қасық салмағы миллиардтаған тонна болатындай тығыз нысан пайда болады. Quando бұл жұлдыздардың Terra радиациясын жіберу үшін теңестірілген магнит өрістері бар, олар пульсарлар ретінде жіктеледі, жоғары дәлдіктегі ғарыштық сағаттар ретінде жұмыс істейді.
Айналу кезінде бөлінетін энергияның үлкендігі сонша, ол объектінің айналасындағы кеңістік уақытына өлшенетін түрде әсер етеді. Ғалымдар Einstein жалпы салыстырмалылық теориясын макроскопиялық масштабта сынау үшін импульстардағы осы кешігулер мен вариацияларды зерттейді. Осындай сыртқы аймақтардан радиацияның шығуы мүмкін екендігінің ашылуы осы объектілердің табиғи «антеннасын» күшейтіп, іргелі физиканың одан да қатаң сынақтарын жүргізуге мүмкіндік береді.
Жұлдыздық эволюцияны түсінуге әсері
Пульсарлардың осы радиошығарылымдар арқылы энергияны қалай жоғалтатынын түсіну осы қалған жұлдыздардың өмірлік циклін болжау үшін өте маңызды. Cada шығарылатын импульс ғарыштық вакуумда таралатын жұлдыздың айналу энергиясының аз ғана бөлігін білдіреді. Уақыт өте келе бұл энергияның жоғалуы пульсардың ақырында «өлгенше» және анықталатын сәуле шығаруды тоқтатқанша баяу айналуына әкеледі.
Жаңа бақылаулар бұл жұлдыздардың тежеу механизміне магниттік шеттердегі белсенділік әсер етуі мүмкін екенін көрсетеді. Егер перифериялық эмиссия жиі болса, баяулау жылдамдығы ағымдағы астрономиялық есептеулерде түзетуді қажет етуі мүмкін. Isso мыңдаған белгілі пульсарлардың жасын өзгертеді және галактикамыздағы суперновалар тарихын қайта құруға көмектеседі.
Радиосигналдарды локализациялау және картаға түсіру
Сигналдар галактиканың жұлдыздық тығыздығы шаң бұлттарының шамадан тыс кедергісіз анық бақылауға мүмкіндік беретін аймақтарында орналасқан. Сигналдардың екінші көздерден емес, шын мәнінде пульсар магнитосферасынан келетінін қамтамасыз ету үшін орналасу дәлдігі өте маңызды. Зерттеушілер интерферометрия әдісін мыңдаған жарық жылы қашықтықта болса да, сәуле шығару көзінің егжей-тегжейлі бейнесін жасау үшін пайдаланады.
Мәліметтерді спектрлік талдау радиосигналдардың магниттік шекарадан шығарылған кезде бірегей таңбаға ие болатынын анықтады. Essa қолтаңбасы астрономдарға осы жаңа перспективада әлі талданбаған ескі деректер файлдарындағы басқа экстремалды пульсарларды анықтауға мүмкіндік беретін «саусақ ізі» сияқты жұмыс істейді. Астрономиялық каталогтарды қайта талдау қазірдің өзінде өз жемісін бере бастады, бұл құбылыстың бұрын болжанғаннан гөрі кең таралғанын көрсетеді.
Жаңа ашылымнан туындаған теориялық міндеттер
Жұлдыздық ядродан осы уақытқа дейін радио сәулеленудің болуы теоретиктерді магнитосферадағы плазма өндірісін қайта қарауға мәжбүр етеді. Алдыңғы модельдер бөлшектердің тығыздығы жерден алыс жерде күрт төмендейді, бұл когерентті радиосигналдардың пайда болуына жол бермейді деп болжады. Дегенмен, байқалған шындық тіпті ең сыртқы аймақтарда белсенділікті сақтайтын бөлшектердің регенерациясының механизмдері бар екенін көрсетеді.
Теория мен бақылау арасындағы бұл сәйкессіздік астрофизикадағы прогрестің драйвері болып табылады, өйткені ол жаңа теңдеулер мен компьютерлік модельдеулерді құруды талап етеді. Grupos бүкіл әлем бойынша зерттеушілер осы шеткі әсерлерді өздерінің жаһандық нейтрондық жұлдыз үлгілеріне қосу үшін жұмыс істеуде. Мақсаты магнитосфераның толық картасын жасау болып табылады, ол өзегінен бастап магниттік әсердің соңғы шегіне дейін түсіндіреді.
Өте ықшам нысандарды үздіксіз бақылау
Шетін шығаратын пульсарлардың көбірек үлгілерін іздеу алдағы жылдарда ірі халықаралық обсерваториялар үшін басымдық болып қала береді. Cada табылған жаңа нысан төтенше қысымдағы зат туралы түсінікті нақтылау үшін қосымша деректер нүктесін береді. Ғалымдар плазма физикасының логикасына толығымен қайшы келетін жағдайларда эмиссия болуы мүмкін одан да радикалды жағдайларды табуға үміттенеді.
Бұл жұлдыздар табиғи зертханалар ретінде жұмыс істейді, олардың масштабы мен күші бойынша адам тәжірибесі ешқашан сәйкес келмейді. Бұл радиосигналдарды бақылау – адамзат ғаламдағы ең массивті жұлдыздардың өмірінің соңын басқаратын процестерге назар аударуы керек жалғыз терезе. Бұл магниттік шектерді зерттеу, сайып келгенде, белгілі материя мен энергияның соңғы шекараларын зерттеу болып табылады.