ASTA03 Ida-Marie Andersson Nils Ryde Pulsar År 1967 upptäckte

ASTA03 Ida-Marie Andersson Nils Ryde

Pulsar År 1967 upptäckte Jocelyn Bell regelbundna pulser av radiostrålning med ett ovanligt tätt intervall. Aldrig förr hade en pulsar observerats. Det spekulerades att det kunde vara vita dvärgar med radioutstrålande ”hot spots” på ytan. Modeller visade dock att det inte kunde vara möjligt utan det måste vara något mycket mer exotiskt. Vad är då en pulsar? En pulsar är en snabbt roterande neutronstjärna, som bildas genom att en tung stjärna kollapsar och exploderar i form av en supernova (Sandberg, 2008). Neutronstjärnan har fått sitt namn av att gravitationen är så stark att atomerna i stjärnans inre kollapsar, vilket gör att protonerna och elektronerna sjunker ihop och bildar neutroner. Neutronstjärnor är endast några kilometer i diameter och har en massa på mellan 1,4- 3 solmassor och är extremt kompakta. De har en densitet på 1014 kg/dm3 vilket innebär att en liter av materian skulle ha en tyngd motsvarande 1014 kg på jorden. På grund av den höga densiten kan neutronstjärnor rotera med så hög hastighet, flera 1000 varv i sekunden, utan att dras isär (Svensson, 2010). I många fall hittar man pulsarer centralt belägna i det område en supernova en gång ägt rum. Ett exempel är Krabbpulsaren som är centralt belägen i Krabbnebulosan. Man har även funnit pulsarer som befinner sig utanför supernovarester och som rör sig därifrån. B1757-24 är ett exempel på en sådan pulsar. Den rör sig 600 km/s ifrån sin supernovarest, troligen på grund av en asymmetrisk supernovaexplosion (Freedman & Kaufmann, 2008). När en jättestjärna kollapsar till en neutronstjärna minskas den ursprungliga stjärnans ytarea cirka 1010 gånger. Magnetfältet, som är bundet till den ursprungliga stjärnans joniserade gas, blir koncentrerad på en area 1010 mindre än innan kollapsen och således ökar magnetfältet med en faktor på 1010. Neutronstjärnor har alltså ett väldigt kraftigt magnetfält, 1012G jämfört med jordens 0,5 G (Freedman & Kaufmann, 2007). I en kombination av det starka magnetfältet och neutronstjärnans snabba rotation uppstår det extremt kraftiga magnetiska fält i vilket elektroner kan accelereras. Dessa högenergielektroner producerar strålning med våglängder från radiostrålning till gammastrålning. Strålning i form av radiostrålning kan uppstå genom att elektroner agerar som sammanhängande plasma och för mer högenergetisk strålning interagerar istället elektronerna med fotoner eller med det magnetiska fältet (NASA, 2010). En pulsar generar regelbundna pulser av strålning (Svensson, 2010). Strålningen utgår ifrån neutronstjärnans båda magnetiska poler och bildar två koner motsatta håll. Eftersom rotationsaxeln och de magnetiska polerna inte

Skiss över hur den pulserande strålningen uppkommer.

ASTA03 Ida-Marie Andersson Nils Ryde ligger på samma ställen, sveper dessa strålningsknippen över himlen med rotationshastigheten. Om dessa strålknippen råkar peka i jordens riktning kan vi se pulsaren som en intensivt blinkande fyr (Engström, 2003). Perioden mellan pulserna kan variera mellan någon millisekund upp till några sekunder (Svensson, 2010). Fastän pulsarerna är några av universums noggrannaste klockor minskar perioden långsamt med tiden eftersom den energi som strålas ut kommer från stjärnans rotationsenergi. Desto fortare en pulsar roterar desto fortare kommer den att tappa i rotationshastighet (Freedman & Kaufmann, 2007). Ibland kan perioden göra ett hopp och blir kortare, rotationshastigheten ökar (Svensson, 2010). Detta hänger faktiskt ihop med att rotation först blir långsammare. Det är nämligen så att neutronstjärnan är avplattad vid polerna vilket beror på dess höga rotationshastighet. När denna minskar, minskar även avplattningen. Eftersom neutronstjärnan har en hård yta, byggs det upp en spänning i skorpan så att den till slut spricker och den cirka tio kilometer stora neutronstjärnan krymper plötsligt någon millimeter. I och med detta minskar avplattningen något och rotationen ökar igen. Detta fenomen kallas för stjärnbävning (Freedman & Kaufmann, 2007). Pulsarer är ett spektakulärt fenomen med en otroligt hög densitet och ett mycket kraftigt magnetfält. Sedan upptäckten av pulsarer år 1967 har astronomer funnit över 1000 neutronstjärnor i vår galax (2009) varav de flesta är pulsarer (Svensson, 2010). Förmodligen finns det betydligt fler i vår galax som väntar på att få bli upptäckta.

Källor Bild 

Nationalencyklopedin (2010), 3/5-10 http://www.ne.se/lang/pulsar#http:/ /www.ne.se/modals/view_picture.js p?sectionId=288584||facebox

Text



Engström U (2003), In i pulsarens källa, 3/5-10 http://www.fof.se/tidning/2003/7/ipulsarens-kalla



Freedman A. R & Kaufmann J. W III, Universe, W.H. Freeman & Co, United States (2007)



NASA (2010), Pulsars, 3/5-10 http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/s cience/know_l2/pulsars.html



Sandberg A (2008), Fermi upptäcker ny sorts pulsar, 2/5-10 (http://www.popast.nu/2008/10/fer mi-upptacker-ny-sorts-pulsar.html)



Svensson R, (2010), Pulsar, 2/5-10 http://www.ne.se/lang/pulsar