ความเข้าใจในปัจจุบันของพัลซาร์ คลิกเพื่อดูภาพขยาย
นักดาราศาสตร์ค้นพบพัลซาร์ที่ผิดปกติมากซึ่งดูเหมือนว่าจะปิดเป็นครั้งคราว พัลซาร์นี้ชะลออัตราการหมุนของมัน แต่การชะลอตัวนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อมันทำงาน กลไกการเบรกนี้เกี่ยวข้องกับการปล่อยคลื่นวิทยุอันทรงพลัง ในช่วงที่มีการเคลื่อนไหวอนุภาคของลมจะถูกพ่นออกไปและขโมยพลังงานการหมุนบางส่วน
นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Lovell 76 ม. ที่หอดูดาว Jodrell Bank Observatory ของมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ได้ค้นพบพัลซาร์ที่แปลกประหลาดมากซึ่งช่วยอธิบายว่าพัลซาร์ทำหน้าที่เป็น 'นาฬิกาจักรวาล' และยืนยันทฤษฎีต่างๆ คลื่นวิทยุปกติของพวกเขาถือเป็นปัญหาที่ยากที่สุดอย่างหนึ่งในฟิสิกส์ดาราศาสตร์ งานวิจัยของพวกเขาที่ตีพิมพ์ใน Science Express เผยให้เห็นพัลซาร์ที่มีเพียง 'ต่อ' สำหรับเวลาส่วนหนึ่ง พัลซาร์ที่แปลกประหลาดกำลังหมุนรอบแกนของตัวเองและช้าลง 50% เร็วกว่าเมื่อมันถูก 'เมื่อ' เทียบกับเมื่อมันถูก 'ปิด'
พัลซาร์เป็นดาวนิวตรอนที่มีความหนาแน่นสูงและมีแม่เหล็กสูงซึ่งเกิดจากการระเบิดอย่างรุนแรงซึ่งบ่งบอกถึงการตายของดาวมวลสูง พวกมันทำตัวเหมือนกระโจมไฟจักรวาลขณะที่พวกมันฉายลำแสงคลื่นวิทยุข้ามกาแลคซี Dr Michael Kramer อธิบายว่า“ Pulsars เป็นความฝันของนักฟิสิกส์ที่เป็นจริง พวกมันถูกสร้างขึ้นมาจากสิ่งที่รุนแรงที่สุดที่เรารู้จักในจักรวาลและการหมุนที่เสถียรสูงทำให้พวกมันเป็นนาฬิกาจักรวาลที่แม่นยำที่สุด - แต่น่าละอายที่เราไม่รู้ว่านาฬิกาเหล่านี้ทำงานอย่างไร การค้นพบนี้ไปไกลในการแก้ปัญหานี้”
ความเข้าใจในปัจจุบันของพัลซาร์ ดาวนิวตรอนกลางได้รับการดึงดูดอย่างมากและส่งคลื่นวิทยุไปตามแกนแม่เหล็กซึ่งโน้มเอียงไปที่แกนหมุน ในที่สุดสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งจะนำไปสู่การสกัดอนุภาคออกจากพื้นผิวเติมสนามแม่เหล็กที่เรียกว่าพลาสมาด้วยพลาสมา ขนาดของสนามแม่เหล็กนั้นถูกกำหนดโดยระยะทางที่การหมุนพลาสม่าถึงความเร็วของแสงซึ่งเรียกว่ากระบอกแสง พลาสม่าที่สร้างการเปล่งคลื่นวิทยุในที่สุดก็ปล่อยให้กระบอกแสงเป็นลมพัลซาร์ซึ่งให้แรงบิดแก่พัลซาร์ทำให้เกิดการหมุนรอบตัวช้าลงประมาณ 50%
ทีมวิจัยนำโดยดร. เครเมอร์พบพัลซาร์ที่ทำงานเป็นระยะ ๆ เท่านั้น มันจะปรากฏเป็นพัลซาร์ปกติประมาณหนึ่งสัปดาห์จากนั้น“ ปิดสวิตช์” ประมาณหนึ่งเดือนก่อนที่จะปล่อยพัลส์อีกครั้ง พัลซาร์ที่เรียกว่า PSR B1931 + 24 นั้นมีลักษณะเฉพาะในพฤติกรรมนี้และช่วยให้นักดาราศาสตร์มีโอกาสเปรียบเทียบช่วงที่เงียบและกระฉับกระเฉง เนื่องจากมันเงียบเวลาส่วนใหญ่จึงเป็นเรื่องยากที่จะตรวจจับแสดงให้เห็นว่าอาจมีวัตถุที่คล้ายกันอื่น ๆ อีกมากมายที่มีเพื่อให้ห่างไกลการตรวจจับหนี
ศาสตราจารย์แอนดรูว์ลินน์ชี้ให้เห็นว่า“ หลังจากการค้นพบพัลซาร์นักทฤษฎีเสนอว่าสนามไฟฟ้าแรงดึงอนุภาคออกจากพื้นผิวดาวนิวตรอนไปสู่เมฆแม่เหล็กรอบพลาสมาที่เรียกว่าสนามแม่เหล็ก - แต่เป็นเวลาเกือบ 40 ปีแล้ว วิธีทดสอบว่าความเข้าใจพื้นฐานของเราถูกต้องหรือไม่”
นักดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์รู้สึกยินดีเมื่อพวกเขาพบว่าพัลซาร์นี้ช้าลงอย่างรวดเร็วมากขึ้นเมื่อพัลซาร์เปิดใช้งานมากกว่าเมื่อมันถูกปิด ดร. คริสตินจอร์แดนชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการค้นพบนี้“ เราสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่ามีอะไรบางอย่างที่กระทบเบรกเมื่อพัลซาร์เปิดอยู่”
กลไกการแตกหักนี้จะต้องเกี่ยวข้องกับการเปล่งคลื่นวิทยุและกระบวนการสร้างและการชะลอตัวเพิ่มเติมสามารถอธิบายได้โดยลมของอนุภาคที่ออกจากสนามแม่เหล็กของพัลซาร์และพลังงานหมุนรอบตัว “ คาดว่าจะมีผลต่อการเบรกของพัลซาร์ลม แต่ตอนนี้ในที่สุดเรามีหลักฐานเชิงสังเกตสำหรับมัน” ดร. ดันแคนโลริเมอร์กล่าวเสริม
ปริมาณการเบรกอาจสัมพันธ์กับจำนวนประจุที่ออกจากสนามแม่เหล็กพัลซาร์ ดร. เครเมอร์อธิบายถึงความประหลาดใจเมื่อพบว่าจำนวนผลลัพธ์นั้นอยู่ในระยะ 2% ของการทำนายเชิงทฤษฎี “ เราตกใจมากเมื่อเห็นตัวเลขเหล่านี้บนหน้าจอของเรา ด้วยความซับซ้อนของพัลซาร์เราไม่เคยคาดหวังว่าทฤษฎีสนามแม่เหล็กจะทำงานได้ดีนัก”
ศาสตราจารย์ลินน์สรุปผล:“ มันน่าอัศจรรย์ที่หลังจากเกือบ 40 ปีเราไม่เพียง แต่พบปรากฏการณ์พัลซาร์ใหม่ที่แปลกตา แต่ยังเป็นวิธีที่ไม่คาดคิดในการยืนยันทฤษฎีพื้นฐานบางประการเกี่ยวกับธรรมชาติของพัลซาร์”
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว PPARC
