Was ist ein Pulsar?

Pulsare sind kosmische Quellen für Radio-, optische, Röntgen- und / oder Gammastrahlung, die in Form von periodischen Bursts (Impulsen) auf die Erde gelangen.

Ein Pulsar ist ein kleiner sich drehender Stern. Auf der Oberfläche eines Sterns befindet sich ein Abschnitt, der einen schmalen Strahl von Radiowellen in den Weltraum ausstrahlt. Unsere Radioteleskope empfangen diese Strahlung, wenn die Quelle in Richtung Erde gedreht wird. Der Stern dreht sich und der Strahlungsfluss hört auf. Die nächste Revolution des Sterns - und wir erhalten wieder ihre Funknachricht.

Wie funktioniert ein Pulsar?

Das Leuchtfeuer mit Drehlampe funktioniert ebenfalls. Aus der Ferne nehmen wir sein Licht als pulsierend wahr. Das gleiche passiert mit dem Pulsar. Wir nehmen seine Strahlung als Quelle von Radiowellenstrahlung wahr, die mit einer bestimmten Frequenz pulsiert. Pulsare gehören zur Familie der Neutronensterne. Ein Neutronenstern ist ein Stern, der nach einer katastrophalen Explosion eines Riesensterns zurückbleibt.

Pulsar - ein Neutronenstern

Ein mittelgroßer Stern wie die Sonne ist millionenfach größer als ein Planet wie die Erde. Riesensterne über 10 und manchmal 1000-mal so groß wie die Sonne. Ein Neutronenstern ist ein Riesenstern, der auf die Größe einer Großstadt gepresst ist. Dieser Umstand macht das Verhalten eines Neutronensterns sehr seltsam. Jeder dieser Sterne hat die gleiche Masse wie ein Riesenstern, aber diese Masse wird in einem extrem kleinen Volumen zusammengedrückt. Ein Teelöffel Neutronensternmaterie wiegt eine Milliarde Tonnen.

Wie entstehen Pulsare?

So geht'sNachdem der Stern explodiert ist, werden seine Überreste durch Gravitationskräfte komprimiert. Wissenschaftler nennen diesen Prozess den Zusammenbruch eines Sterns. Während sich der Kollaps entwickelt, wächst die Schwerkraft und die Atome des Materials des Sterns werden immer näher aneinander gedrückt. Im Normalzustand befinden sich Atome in beträchtlichem Abstand voneinander, da sich die Elektronenwolken der Atome gegenseitig abstoßen. Aber nach der Explosion eines riesigen Sterns werden die Atome so fest gedrückt und komprimiert, dass die Elektronen buchstäblich in die Kerne der Atome gedrückt werden.

Der Kern eines Atoms besteht aus Protonen und Neutronen. In den Kern gepresste Elektronen reagieren mit Protonen und es entstehen Neutronen. Mit der Zeit wird das gesamte Material des Sterns zu einer riesigen Kugel aus komprimierten Neutronen. Ein Neutronenstern wird geboren.

Wann sind Pulsare aufgetreten?

Wissenschaftler glauben, dass Sternpulsare seit undenklichen Zeiten existieren. Auf jeden Fall waren sie lange bevor sie geöffnet wurden. Der erste Beweis für ihre Existenz wurde im November 1967 erbracht, als mehrere Radioteleskope in England eine bisher unbekannte Strahlungsquelle am Himmel fanden. Es gibt viele Quellen für Radiowellen im Weltraum. Beispielsweise senden Wasser- und Ammoniummoleküle, die im interstellaren Raum treiben, Radiowellen aus. Diese Wellen werden von den Antennen von Radioteleskopen erfasst.

Die neue Quelle für Radiowellen war jedoch nicht wie die anderen. Der ältere Student Joslyn Bell studierte die Radiowellen, die von den Rekordern des Radioteleskops aufgezeichnet wurden.Sie machte auf regelmäßig wiederkehrende elektromagnetische Strahlungsstöße aufmerksam, die im Abstand von 1,33733 Sekunden an der Teleskopantenne ankamen.

Als die Nachricht von der Entdeckung von Bell veröffentlicht wurde, entschieden einige Wissenschaftler, dass Bell die Botschaft einer fremden Zivilisation akzeptierte. Einige Monate später wurde eine weitere Quelle pulsierender Funkemission registriert. Wissenschaftler gaben die Idee ihrer künstlichen Herkunft auf. Es wurde entschieden, dass diese Quellen superdichte Sterne sind. Sie wurden wegen der pulsierenden Natur der Strahlung Pulsare genannt. Pulsare erwiesen sich als die Neutronensterne, nach denen Wissenschaftler seit langem suchen. Seitdem wurden Hunderte solcher Sterne entdeckt.

Warum pochen Pulsare?

Wissenschaftler glauben, dass der Grund ihre schnelle Rotation ist. Alle Sterne drehen sich wie Planeten um ihre Achse. Zum Beispiel macht die Sonne eine Umdrehung in einem Monat. Wenn die Größe eines rotierenden Körpers abnimmt, beginnt er sich schneller zu drehen. Stellen Sie sich einen Skater vor, der sich auf Eis dreht. Wenn er seine Hände an seinen Körper drückt, beschleunigt sich die Rotation stark. Das gleiche passiert mit superdichten Sternen. Ein Pulsar in Los Angeles-Größe dreht sich mit einer Umdrehung pro Sekunde. Andere Pulsare können sich noch schneller drehen. Pulsare können sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1000 Umdrehungen pro Sekunde drehen

In dieser Drehung liegt die Ursache der pulsierenden Strahlung. Pulsare sind von einem starken Magnetfeld umgeben. Protonen und Elektronen bewegen sich entlang der Kraftlinien dieses Magnetfeldes.Wie Sie wissen, nimmt die Stärke des Magnetfelds an den Nord- und Südmagnetpolen zu. An diesen Punkten wird die Geschwindigkeit von Protonen und Elektronen sehr groß. Mit dieser Beschleunigung emittieren Partikel Energiequanten im Bereich von Röntgenstrahlen bis zu Radiowellen. Da sich der Pulsar dreht und die Strahlungsquelle sich mit ihm dreht, nehmen wir die Strahlung des Pulsars nur in dem Moment wahr, in dem die Quelle zur Erde gedreht wird. Ebenso nehmen wir das Licht eines Leuchtturms mit einer rotierenden Lampe wahr.