Pulsar Kraba

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Pulsar Kraba (PSR B0531+21) – stosunkowo młoda gwiazda neutronowa znajdująca się w centrum Mgławicy Kraba (M1), odkryta w 1969 roku. Powstała w supernowej SN 1054.

Długość fali – najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali – zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.Rudolph Leo Bernhard Minkowski (ur. 28 maja 1895 w Strasburgu, zm. 4 stycznia 1976 w Berkeley) – amerykański astronom i astrofizyk pochodzenia niemieckiego.

Właściwości fizyczne[ | edytuj kod]

Uważa się, że pulsar ma średnicę około 25 km. Impulsy promieniowania emituje co 33 milisekundy (30 razy na sekundę). Mgławica wokół niej to plerion, wiatr cząstek z gwiazdy neutronowej generuje promieniowanie synchrotronowe, które stanowi większość emisji mgławicy, obejmując zakres od fal radiowych po promieniowanie gamma. Najbardziej dynamicznym fragmentem wewnętrznej części mgławicy jest obszar, w którym wiatr równikowy z pulsara zderza się z otoczeniem mgławicy, tworząc szok końcowy. Jego kształt i położenie zmieniają się gwałtownie, a wiatr równikowy przejawia się jako seria spiralnych elementów, które narastają, rozjaśniają się, a następnie słabną, gdy oddalają się od pulsara w kierunku głównego korpusu mgławicy. Okres obrotu pulsara wydłuża się o 38 nanosekund dziennie. Astronomowie oszacowali, że ubytek energii ruchu obrotowego gwiazdy neutronowej odpowiada energii emitowanej przez mgławicę, a nośnikiem traconej energii i momentu pędu jest wiatr z pulsara.

Fala uderzeniowa – cienka warstwa, w której następuje gwałtowny wzrost ciśnienia gazu, rozchodząca się szybciej niż dźwięk. Fale uderzeniowe powstają podczas silnego wybuchu, ruchu ciała z prędkością ponaddźwiękową (np. samolot).Emisja promieniowania to wysyłanie przez wzbudzony układ fizyczny (np. atom, jądro atomowe, ciało makroskopowe) energii w postaci promieniowania zarówno fal (np. światła, fal radiowych, dźwięku), jak i korpuskularnego (np. elektronów, cząstek α, fotonów).
Obraz nieba w promieniach gamma zarejestrowany przez Fermi Gamma-ray Space Telescope, który pokazuje Pulsar Kraba jako jedno z najjaśniejszych jego źródeł

Tak jak u wszystkich izolowanych pulsarów, okres jego pulsacji bardzo powoli, ale systematycznie, wydłuża się. Co jakiś czas następują też gwałtowne zmiany okresu obrotu. Gdy pulsar spowalnia, uwalniana jest ogromna energia, która napędza elektrony promieniowania synchrotronowego. W świetle widzialnym Krab jest wyjątkowo jasny – jaśniejszy od Słońca około 1000 razy – jego całkowita jasność (we wszystkich długościach fal) jest od Słońca większa aż 75 000 razy.

Astronomia rentgenowska – dział astronomii zajmujący się rejestracją i analizą promieniowania rentgenowskiego pochodzącego z kosmosu. Zakres energii obserwowanych fotonów promieniowania X zawiera się w przedziale od 0,1 do 500 keV, co odpowiada długości fali pomiędzy 12 a 2,5 pm.Fale radiowe (promieniowanie radiowe) – promieniowanie elektromagnetyczne, które może być wytwarzane przez prąd przemienny płynący w antenie. Uznaje się, że falami radiowymi są fale o częstotliwości 3 kHz – 3 THz (3·10 – 3·10 Hz). Według literatury zachodniej zakres częstotliwości obejmuje fale od 3 Hz. Zależnie od długości dzielą się na pasma radiowe.

Ekstremalnie wielka energia pulsara tworzy wewnątrz Mgławicy Kraba obszar niezwykle dynamiczny. Typowy obiekt astronomiczny ewoluuje na tyle wolno, że zmiany można dostrzec jedynie w ciągu wielu lat, tymczasem centrum M1 zmienia się już w ciągu kilku dni. Najbardziej dynamiczne w Krabie jest miejsce, gdzie jeden z dżetów pulsara zderza się z otaczającą go materią, tworząc falę uderzeniową, wbijającą się w mgławicę.

Kilometr (symbol: km) – powszechnie stosowana wielokrotność metra, podstawowej jednostki długości w układzie SI. Dokładniej, kilometr to 1000 metrów. Stowarzyszona i dość często używana jednostka powierzchni to kilometr kwadratowy (symbol: km²), a objętości – kilometr sześcienny (symbol: km³).Pulsar rentgenowski – typ rentgenowskiego układu podwójnego składający się z gwiazdy neutronowej o bardzo silnym polu magnetycznym i gwiazdy ciągu głównego.

Istnienie drugiej gwiazdy w centrum Kraba naukowcy wywnioskowali z obserwacji regularnych i istotnych zmian przesunięć dopplerowskich widma znanego już pulsara, jakkolwiek nadal niewiele o niej wiadomo. Założona masa pulsara wynosi 0,6 M☉, zaś masa drugiej gwiazdy 1,8 M☉, przy założeniu dużej ekscentryczności orbit układu. Odległość pomiędzy składnikami wynosi (4–15)×10 km.

Układ współrzędnych astronomicznych – sferyczny układ współrzędnych stosowany w astronomii. Umożliwia jednoznaczne określenie położenia obiektu na sferze niebieskiej przez podanie jego współrzędnych. Zdefiniowanie układu sprowadza się do ustalenia podstawowego koła wielkiego i ustalenia punktu na tym kole, od którego liczy się pierwszą współrzędną. Oś układu (tj. prosta prostopadła do koła podstawowego) przecina sferę niebieską w punktach nazwanych biegunami, natomiast południk przechodzący przez punkt początkowy jest nazwany południkiem początkowym.Masa Słońca M ⊙ {displaystyle M_{odot }} – pozaukładowa jednostka używana w astronomii do określania mas obiektów astronomicznych (gwiazd, gromad, galaktyk itp.).

Mgławica Kraba jest często używana jako źródło kalibracyjne w astronomii rentgenowskiej. Jest bardzo jasny w promieniowaniu rentgenowskim, a gęstość strumienia i widmo są znanymi stałymi, z wyjątkiem samego pulsara. Pulsar dostarcza silnego sygnału okresowego, który jest używany do sprawdzania synchronizacji detektorów promieniowania X. W astronomii rentgenowskiej „Krab” i „miliKrab” są czasami używane jako jednostki gęstości strumienia. Bardzo niewiele źródeł promieniowania rentgenowskiego przewyższa 1 Krab.

Dżet, inaczej struga – skolimowany strumień plazmowej materii wyrzucany z relatywistycznymi prędkościami z biegunów jądra galaktyki lub gwiazdy. Pierwszy dżet został zaobserwowany przez H. Curtisa w roku 1918 w galaktyce eliptycznej M87 w gromadzie Panny, jako jasny promień świetlny połączony z jądrem galaktyki. W latach 1960 obserwacje radiowe wielu galaktyk pokazały istnienie rozciągłych struktur radiowych, w skład których wchodzi zwarte jądro, radioobłoki oraz łączące je dżety.Supernowa – w astronomii termin określający kilka rodzajów kosmicznych eksplozji, które powodują powstanie na niebie niezwykle jasnego obiektu, który już po kilku tygodniach bądź miesiącach staje się niemal niewidoczny. Istnieją dwie możliwe drogi prowadzące do takiego wybuchu: w jądrze masywnej gwiazdy przestały zachodzić reakcje termojądrowe i pozbawiona ciśnienia promieniowania gwiazda zaczyna zapadać się pod własnym ciężarem, lub też biały karzeł tak długo pobierał masę z sąsiedniej gwiazdy, aż przekroczył masę Chandrasekhara, co spowodowało eksplozję termojądrową. W obydwu przypadkach, następująca eksplozja supernowej z ogromną siłą wyrzuca w przestrzeń większość lub całą materię gwiazdy. Utworzona w ten sposób mgławica jest bardzo nietrwała i ulega całkowitemu zniszczeniu już po okresie kilkudziesięciu tysięcy lat, znikając zupełnie bez śladu. Z tego powodu w Drodze Mlecznej znamy obecnie zaledwie 265 pozostałości po supernowych, choć szacunkowa liczba tego rodzaju wybuchów w ciągu ostatnich kilku miliardów lat jest rzędu wielu milionów.
Film w zwolnionym tempie przestawiający Pulsar Kraba w bliskiej podczerwieni (długość fali 800 nm) za pomocą kamery Lucky Imaging z Uniwersytetu Cambridge, pokazujący jasny puls i słabszy interpuls

Ostatnie obserwacje sugerują, że Pulsar Kraba może mieć wyjątkowo złożone pole magnetyczne z czterema biegunami (kwadrupol) zamiast typowych dwóch (dipol), prawdopodobnie w wyniku implozji w sposób asymetryczny od gwiazdy-przodka, gdy pulsar uformował się po raz pierwszy. Ten sam zestaw obserwacji sugerował, że główny impuls radiowy pochodzący z pulsara trwa tylko 0,4 nanosekundy, jest emitowany z obłoku plazmy o średnicy 12 cm na powierzchni gwiazdy neutronowej – byłby to najmniejszy obiekt, jaki kiedykolwiek zaobserwowano w astronomii.

Promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie rtg, promieniowanie X, promienie X) – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które jest generowane podczas wyhamowywania elektronów. Długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy nadfioletem i promieniowaniem gamma.University of Cambridge (nieformalnie: Cambridge University, po polsku Uniwersytet Cambridge lub po prostu Cambridge) – drugi po Oksfordzie najstarszy angielski uniwersytet, założony w 1209 roku. Znajduje się w Cambridge w środkowej Anglii. Uważany za jeden z najlepszych uniwersytetów w Europie i na świecie. Uniwersytety Oksfordzki i Cambridge określane są wspólną nazwą Oxbridge.


Podstrony: 1 [2] [3] [4]




Warto wiedzieć że... beta

arXiv (duże X w nazwie reprezentuje grecką literę χ (chi), nazwę należy więc czytać ‘archiv’) – elektroniczne archiwum naukowych preprintów. Gromadzi artykuły z następujących dziedzin: fizyki z astronomią, matematyki, informatyki, statystyki i biologii (quantitative biology) i matematyki finansowej. Archiwum powstało w roku 1991 w Los Alamos National Laboratory, początkowo dostępne było pod adresem xxx.lanl.gov. Obecnie funkcjonuje przy Uniwersytecie Cornella.
Dipol (z gr. dipolos - dwa bieguny) to układ dwóch różnoimiennych ładunków lub biegunów magnetycznych. Układ można scharakteryzować przez wektor zwany momentem dipolowym. Dipol wytwarza charakterystyczne pole zwane polem dipolowym.
Widmo optyczne (spektrum) – obraz uzyskany w wyniku rozłożenia światła niemonochromatycznego na składowe o różnych długościach fal (różnych barwach), np. za pomocą pryzmatu lub siatki dyfrakcyjnej.
SN 1054 była supernową obserwowaną przez chińskich oraz arabskich astronomów w 1054. Jej jasność była co najmniej tak duża, jak Wenus. Była doskonale widoczna przez całą dobę przez 23 dni, a w nocy przez 653 dni. W nocy można było czytać książki przy jej świetle.
Plerion (inaczej mgławica pulsarowa, lub mgławica wiatru pulsarowego) – mgławica synchrotronowa, zasilana przez ogromnej energii pulsar.
Sekunda (łac. secunda – następna, najbliższa) – jednostka czasu, jednostka podstawowa większości układów jednostek miar np. SI, MKS, CGS – obecnie oznaczana s, niegdyś sek.
Efekt Dopplera – zjawisko obserwowane dla fal, polegające na powstawaniu różnicy częstotliwości wysyłanej przez źródło fali oraz zarejestrowanej przez obserwatora, który porusza się względem źródła fali. Dla fal rozprzestrzeniających się w ośrodku, takich jak na przykład fale dźwiękowe, efekt zależy od prędkości obserwatora oraz źródła względem ośrodka, w którym te fale się rozchodzą. W przypadku fal propagujących się bez udziału ośrodka materialnego, jak na przykład światło w próżni (w ogólności fale elektromagnetyczne), znaczenie ma jedynie różnica prędkości źródła oraz obserwatora.

Reklama