Przeskocz do treści

Delta mi!

Prosto z nieba

Najcięższa gwiazda neutronowa

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: czerwiec 2011
  • Publikacja elektroniczna: 31-05-2011
obrazek

Wikipedia

Kula w środku przedstawia gwiazdę neutronową, zakrzywione linie to linie pola magnetycznego. Bieguny magnetyczne gwiazdy nie leżą na jej osi obrotu.

Wikipedia

Schemat działania pulsara

Wieczorami, nisko na południowym niebie zauważymy gwiazdozbiór Skorpiona z charakterystycznym czerwonawym Antaresem, najjaśniejszą gwiazdą tej konstelacji (i szesnastą pod względem jasności na niebie). W tym samym gwiazdozbiorze, w odległości około 4000 lat świetlnych od Ziemi znajduje się także, niestety niewidoczny gołym okiem, układ podwójny białego karła i bardzo wyjątkowego pulsara, oznaczonego numerem PSR J1614-2230.

Pulsary radiowe są obserwacyjnym przejawem istnienia niezwykle gęstych (średnia gęstość większa od gęstości jądrowej, math), zdolnych szybko rotować (obecny rekord to math), silnie magnetycznych ( mathmath), a jednocześnie niewielkich (porównywalnych z rozmiarem miasta) obiektów o masach rzędu masy Słońca (zwykle około math ), zwanych gwiazdami neutronowymi.

Stosunkowo niewielkie pole magnetyczne pulsara J1614-2230, math, oraz duża częstość rotacji, math świadczą o jego przynależności do grupy pulsarów milisekundowych, których pole magnetyczne zmalało z początkowych math w trakcie akrecyjnego „rozkręcania” przez materię spadającą z dysku w układzie podwójnym. Szczęśliwym zbiegiem okoliczności oś orbity układu i kierunek „do obserwatora” tworzą kąt niemal dokładnie równy math co w momentach zaćmień umożliwia detekcję relatywistycznego opóźnienia pulsu przechodzącego w okolicy zakrzywiającego przestrzeń towarzysza (efekt Shapiro). Wykorzystanie ogólnej teorii względności pozwoliło na precyzyjny pomiar masy pulsara: math  Wyjątkowo dokładny pomiar masy znacząco większej od przeciętnej wartości math  to niemały kłopot, ale i źródło ekscytacji astrofizyków – przewidywania teoretyczne i wyniki eksperymentów naziemnych sugerują istnienie egzotycznych cząstek (hiperonów, swobodnych kwarków) we wnętrzach gwiazd neutronowych, uwzględnienie oddziaływań tych cząstek w „przepisie na materię” prowadzi natomiast do drastycznego obniżenia dopuszczalnej masy gwiazd. Jedynie „zwykłe” modele materii złożonej z neutronów, protonów i elektronów, w których nie ma miejsca na żadną egzotykę, nie są sprzeczne z istnieniem PSR J1614-2230. Mimo że obecnie nadal nie wiemy, z czego składają się gwiazdy neutronowe, obserwacja PSR J1614-2230 stanowi długo oczekiwany przełom w astrofizycznych badaniach bardzo gęstej materii.