magline9

MAGLINE

PRVI DEO

DRUGI DEO

TREĆI DEO

MAGLINE
deveti deo

Pulsari

Pulsari su neutronske zvezde koje se tako brzo okreću da se vide mlazevi čestica koje bivaju izbačene iz njenih magnetnih polova skoro brzinom svetlosti. Ovi mlazevi proizvode veoma moćne snopove čestica visoke energije koje emituju rendgen zrake. Slično magnetnim polovima na Zemlji, gde se "pravi sever" i "magnetski sever" razlikuju, tako se i magnetne i stvarne ose pulsara takodje ne podudaraju. Zbog toga se snopovi čestica i rendgenstskog zračenja koje izlazi iz mlazeva okreću velikom brzinom sa rotacijom pulsara (slično reflektorima u noćnim klubovima). Kao brod na okeanu koji vidi samo ujednačeno pulsiranje svetla sa svetionika, i mi vidimo pulsare kako se gase i pale kako mlazevi prolaze iznad Zemlje. Supernova na slici levo G2929.0+1.8 bogata kiseonikom sadrzi pulsar.

Ostatak supernove N49

Neutronske zvezde imaju veoma jako magnetno polje, oko 1.000.000.000.000 puta jače od Zemljinog magnetnog polja. Kombinacijom ovako jakog magnetnog polja i velike brzine kojom zvezda rotira, proizvodi se veoma jako - ekstremno jako električno polje, sa elektro potencijalom koje dostiže cifru od oko 1.000.000.000.000 volti.

Ovako snažno električno polje ubrzava elektrone do maksimalne brzine. Ovi elektroni velike energije proizvode radijaciju na dva osnovna načina: kao koherentna plazma (elektroni medjusobno proizvode radio emisiju) a pojedinačno elektroni u interakciji sa fotonima ili sa magnetnim poljem proizvode emisiju visoke energije, kao što je optička, odnosno rendgen i gama zračenje. Pulsiranje radijacije se podudara sa brzinom rotacije neutronske zvezde.

Magnetari
Magnetari su neutronske zvezde koje imaju super jako magnetno polje, oko 100 triliona puta jače od zemljinog magnetnog polja. Ovo polje je toliko intenzivno da se čvrsta kora neutronske zvezde savija i ugiba pod ovim uticajem. Kao rezultat ovih potresa neutronska zvezda neprekidno emituje u razmacima jak bljesak snažnih i slabih X-zraka, što dovodi da retkih ali misterioznih takozvanih "slabih gama ripitera", zbog toga izgleda da se magnetari okreću isuviše sporo da bi energija koja sa njih dolazi bila uočljiva.

Magnetar (umetnički prikaz)

Snimak N49 (levo) dobijen pomoću Habla, predstavlja ostatke Tipa II supernove u Velikom Magelanovom oblaku, koji sadrži i magnetar. Samo jedan milioniti deo sekunde je bi potreban da se napravi snimak X-zracima ovih ostataka supernove Cassiopeia A (Cas A), velikog oblaka gasa, prašine i materije u ekspanziji koji su ostali nakon eksplozije zvezde. Spoljašnji zeleni omotač Cas A, prečnika 10 svetlosnih godina, pokazuje graničnu lokaciju udarnog šoka nakon eksplozije supernove.

Cassiopeia A

Na slici levo vidi se kako je materija probila zeleni prsten i kako se širi van ovog kruga oblaka, što dokazuje da je početna eksplozija proizvela energetske mlazeve. U blizini centra se vide slabi ostaci izvora X -zraka, koji predstavlja kolabrirajuće jezgro neutronske zvezde, koje još uvek bukti. U plavo obojenoj fotografiji Cas A, koja je specijalno uradjena kako bi se osvetlili joni silicijuma, vidi se kontra mlaz (slika dole desno). Snimak u spektru X-zraka pokazuje da udarni talas ima dva suprotna smera (udarni i protiv udarni talas). Oba obiluju atomima silicijuma a imaju relativno mali sadržaj atoma gvoždja. Ovo ukazuje da su se mlazevi formirali odmah nakon inicijalne eksplozije zvezde, inače bi u protivnom, ovi energetski mlazevi imali veći sadržaj gvoždja, koji potiče iz centralnog regiona zvezda.

Cassiopeia A možda ima i magnetar.

Sjajni "plavi prsti" koji su locirani neposredno kod udarnog talasa, sastoje se od skoro čistog gasa gvoždja. Ovo gvoždje je proizvedeno u centralnim, najvrelijim regionima zvezde i na neki način su bili izbačeni u smeru koji je vertikalan u odnosu na mlazeve. Sjajan izvor u centru fotografije, prema pretpostavkama, čini se da je neutronska zvezda, koja je nastala kao posledica eksplozije supernove. Neuobičajeno za brzo rotirajuće neutrosnke zvezde, gde se kod ostataka supernove, koji su okruženi dinamičnim namagnetisanim oblacima elekrona (nazivaju se pulsirajući vetrovi magline - nebule).

Crna rupa

Ova neutronska zvezda je prilično tiha, bleda i za sada ne pokazuje znake pulsirajuće radijacije. Jedno od objašnjenja bi moglo da bude i to što je eksplozija koja je proizvela Cas A, napravila mlazeve velike brzine, slične onima koje proizvedu hipernove, samo sa manje energije, i za koje se misli da proizvode gama zračnu eksploziju. Za vreme eksplozije, neutronska zvezda može da proizvede izuzetno jako magnetno polje, koje bukvalno katapultira velikom brzinom energetske mlazeve. Ova super snažna magnetna polja kasnije uguše svaku aktivnost pulsirajućih vetrova magline.

U slučaju da ostatci jezgra umiruće masivne zvezde predju veličinu 3 solarne mase, pritisak koji izaziva degeneracija neutrona (neutron degeneracy pressure) ne može da zaustavi kompletan i totalni kolaps zvezde.

Binarni sistem (umetnička vizija)

Neutroni se sudaraju, medjusobno guraju sve dok zvezda ne dosegne oblast regiona, ili granica u kosmosu oko crne rupe, koja se naziva "horizont dogadjaja" iza čega ništa ne postoji, ništa nije vidljivo. Polje ekstremne gravitacije, koje se nalazi u okviru horizonta dogadjaja ne emituje nikakvu radijaciju, medjutim može se indirektno detektovati po uticaju koji vrši na prostor-vreme koje ga okruzuje, ukljućujuci uvećani disk kao i prateće zvezde. Umetnici često koriste neku svoju viziju kojom izrazavaju ovakve ekstremne uslove, kao što su crne rupe ili binarni sistemi.

Gama zračne eksplozije
Gama zračne eksplozije (Gamma-ray bursts= GRBs) je jedna od najsnažnijih i najsjajnijih eksplozija u kosmosu. One se dešavaju, grubo govoreći, jedan put dnevno, a traju samo od hiljaditog dela sekunde do nekoliko stotinki sekunde, i dolaze iz svih mogućih pravaca na nebu. Njihova gama zračna radijacija je mnogo snažnija od vidljivog svetla i može se izmeriti pomoću satelita koji kruže u zemljinoj orbiti.

Hipernova u galaksiji M100

Energija koja se oslobadja u samo jednoj sekundi tokom gama zračne eksplozije može se uporediti sa energijom koju naše Sunce proizvede tokom svoga celokupnog životnog veka (oko 8 milijardi godina). Postoje dokazi da se gama zračne eksplozije dešavaju za vreme katastrofalnih eksplozija, kojima se okončava život ekstremno masivnih zvezda. U spiralnoj galaksiji M100 pronadjena su dva takva moguća kandidata za eksploziju ovako ogromnih razmera. Smatra se da se gigantska energija koja pokreće gama-zračnu eksploziju dobija iz crnih rupa koje se okreću fantastičnom brzinom, i koje nastaju kada centralno jezgro, veoma masivne zvezde, postane nestabilno i krene da se urušava (kolaps zvezde) pod uticajem svoje sopstvene gravitacije.

GRB 020813

Zvezdani materijal koji se urušava postaje deo novo formirane crne rupe, koja oslobadja ogromu količinu energije u dva mlaza. Mlazevi se kreću skoro brzinom svetlosti oko rotirajauće ose. Pre nego što napuste površinu zvezde, moraju da se probiju kroz guste slojeve zvezdanog materijala, tako da naprave vrlo uzak snop, sa otvorom od samo nekoliko stepeni.

Cygnus region

Nedavna posmatranja, kao što su GRB 020813 su potvrdila poreklo velikih gama zračnih eksplozija, koje nastaju prilikom eksplozija izuzetno masivnih zvezda. Evolucija zvezda je fascinantna i fudamentalna tema. Mi tek počinjemo da formiramo neka svoja saznanja, kako bi smo razumeli procese nastajanja zvezda i njihovo umiranje. Teleskopi sa Zemlje kao i oni koji se nalaze u orbiti vrše posmatranja i snimanja zvezda koje prolaze kroz sve faze evolucije, u svim spektrima, od radio do gama zraka.

Slike, kao što je ova radio fotografija Cygnus regiona, (slika levo) daju nam fascinantni pogled na evoluciju zvezda - od protozvezda, koje tek napustaju svoju zvezdanu čauru, preko termonuklerne fuzije masivnih, vrelih plavih zvezda do ostataka supernove, nakon katastrofalnog kolapsa njihovog masivnog jezgra. Na neki način, iz ove strahovite turbolencije intenzivne radijacije i surovih zvezdanih vetrova formiraju se zvezde i planetarni sistemi. Tehnološka dostignuća nam sada omogućavaju da istražujemo kosmos do nezamislivih detalja, i sa ovim dramatičnim unapredjenjem tehnologije rezolucije dolazimo i do neverovatnih saznanja, a time i razumevanja raznovrsnih kosmičkih fenomena, uključujući besprekidan ciklus radjanja i umiranja zvezda.

<< Nazad | vrh |