Milyen idősek a neutroncsillagok?

563

Megfelelően nagy tömegű csillagok életük végén szupernóva-robbanáson esnek át. A nagy energiájú esemény során külső burkaikat a csillagok levetik magukról, míg magjuk a hatalmas erejű robbanás hatására összeroppan, így egy rendkívül sűrű, viszonylag kis méretű égitest jön létre, egy neutroncsillag. Szülőcsillagának mágneses terét megörökölve a neutroncsillag tere igen erős lesz, a mágneses pólusokból pedig rádió-, röntgen-, és gammasugárzás bocsátódik ki. Maga az objektum rendkívül gyorsan forog. Forgási tengelye azonban általában nem esik egybe a mágneses pólusokkal és így a sugárzás forrásaival. Ennek következtében ezek a neutroncsillagok hatalmas kozmikus világítótornyokként működnek: a sugárzás csóvája folyamatosan körbe-körbe söpör a környezetben. Amennyiben a forgás síkjába beleesik a Föld iránya is, minden egyes fordulat során hirtelen felvillanni látjuk az égitestet (általában a rádiósugarak tartományában) – éppen a szabályosan ismétlődő "pulzusokról" kapták ezek az égitestek a pulzár elnevezést.

 

Egy pulzár működésének vázlata

A legtöbb esetben ez a szabályosan ismétlődő, igen rövid rádióimpulzus az égitest egyetlen megfigyelhető jellemzője. Márpedig a pulzárok kutatása, így koruk pontos meghatározása is alapvető fontosságú ezen objektumok keletkezésének és fejlődésének megértése szempontjából, illetve a neutroncsillagok fizikájának és más egzotikus területek kutatása miatt.

Az átlagos pulzárok másodpercenként néhányszor fordulnak meg tengelyük körül, majd koruk előrehaladtával fokozatosan lassulnak, végül oly mértékben elhalványodnak, hogy észlelésük is lehetetlenné válik. A milliszekundumos pulzárok azonban nevükhöz méltóan akár százszor is megfordulhatnak egyetlen másodperc alatt. Ilyen sebesség eléréséhez valószínűleg a környezetből folyamatosan a neutroncsillagra hulló anyagra van szükség, amelynek perdülete és mozgási energiája felgyorsítja az objektum forgását.

A pulzárok korának meghatározásához használt módszer két paraméter megfigyelésén alapszik. Egyik az egyes impulzusok között eltelt idő, másik pedig ennek az időnek roppant lassú hosszabbodása, azaz a pulzár lassulásának sebessége. Bulent Kilizltan és Stephen Thorsett (University of California, Santa Cruz) vizsgálatai szerint ez a módszer bár felhasználható az átlagos pulzárok esetében, a milliszekundumos pulzárok vizsgálatánál nem kellően pontos: az eljárás akár tízszeresen felül- vagy alábecsülheti az égitest korát. Így némely fiatalnak tűnő milliszekundumos pulzár valójában igen idős lehet, míg más, fiatal példányok az öreg pulzárok jellegzetességeit mutathatják.

A pulzárok korának pontosabb meghatározása érdekében a kutatók által kifejlesztett új eljárásban további megszorításokat tettek. Az eljárásban figyelembe veszik a pulzár felpörgésének pontos elméleti mechanizmusát, valamint az elméletileg lehetséges, a fizikai törvényekből következő elméleti maximális forgási periódust is. Az új módszerrel kapott eredmények jóval közelebb esnek a pulzárok valódi korához, és így lehetőséget adnak ezen egzotikus objektumok pontosabb megismerésére.

Forrás: Astronomy.com, 2009. június 9.

Hozzászólás

hozzászólás