Kemunculan isyarat radio dari pulsar dikaitkan dengan pemusnahan antimateri dan jirim

Kemunculan isyarat radio dari pulsar dikaitkan dengan pemusnahan antimateri dan jirim
Kemunculan isyarat radio dari pulsar dikaitkan dengan pemusnahan antimateri dan jirim
Anonim

Ahli astrofizik mendapati bahawa suar radio berkala dari pulsar - bintang neutron berputar - dikaitkan dengan kitaran berterusan dan pemusnahan zarah jirim dan antimateri di magnetosfera mereka. Sebuah artikel yang menggambarkan kajian itu diterbitkan dalam jurnal saintifik Physical Review Letters.

"Proses ini agak serupa dengan bagaimana kilat dilahirkan. Tiba-tiba timbul pelepasan elektrik menghasilkan banyak elektron dan positron, kerana interaksi gelombang elektromagnetik terbentuk, serupa dengan kilat kilat," jelas salah seorang penulis kajian, seorang ahli astrofizik dari Institut Flatiron (AS) Alexander Filippov.

Pulsar adalah sejenis bintang neutron khas, sisa-sisa supernova yang meletup, dengan pancaran gelombang radio yang sempit dan bentuk radiasi elektromagnetik lain yang keluar dari kutubnya. Biasanya, pulsar "baru lahir" berputar dengan cepat, tetapi secara beransur-ansur melambatkan, menghabiskan tenaga putaran untuk radiasi.

Walaupun saintis mengetahui tentang keberadaan ribuan pulsar baik di Bima Sakti dan di galaksi jiran, banyak sifatnya tetap menjadi misteri bagi ahli astrofizik, khususnya, struktur dan sifat jirim, serta mekanisme radio menyala di tiang mereka.

Para saintis sekarang berspekulasi bahawa isyarat ini disebabkan oleh proses yang mengubah tenaga putaran pulsar menjadi sinar gelombang elektromagnetik yang dipancarkan di sekitar kutub magnet bintang neutron. Bagaimana sebenarnya mekanisme ini berfungsi, ahli astronomi dan ahli fizik belum dapat mengatakan dengan pasti. Tetapi mereka menunjukkan bahawa proses ini dikaitkan dengan medan elektrik dan magnet yang sangat kuat yang dihasilkan oleh bintang neutron.

Kitaran hidup dan mati kosmik

Filippov dan rakannya telah mencadangkan penjelasan baru untuk bagaimana isyarat ini muncul. Para saintis telah mengira bagaimana plasma berperilaku ketika memasuki kawasan berdekatan permukaan pulsar, di mana medan magnet dan elektrik yang kuat mendominasi. Mereka mempercepat elektron dan zarah bermuatan lain dari plasma ini dan menjadikannya bergerak pada kelajuan cahaya hampir.

Oleh kerana itu, zarah-zarah tersebut terus menerus mengeluarkan semburan sinar gamma bertenaga tinggi. Oleh kerana medan magnet dan elektrik yang kuat, foton radiasi ini secara berkala berubah menjadi jirim dan antimateri, pasangan elektron dan positron.

Selepas beberapa ketika, zarah-zarah ini saling menghampiri dan merosakkan diri, mengakibatkan pembentukan foton baru, dan prosesnya bergelung. Seperti yang ditunjukkan oleh perhitungan ahli astrofizik, akibatnya, gangguan khas muncul di plasma, yang akhirnya menyebabkan medan elektrik pulsar bergetar. Oleh kerana itu, suar radio berkala berlaku, yang dirakam oleh teleskop radio darat dan ruang angkasa.

Dalam masa terdekat, para saintis merancang untuk membuat model yang lebih terperinci yang akan menggambarkan asal-usul ayunan medan elektrik bintang neutron ini, sehingga dapat digunakan untuk menguji teori ini secara eksperimen, ketika memerhatikan pulsar.

Sekiranya ini dapat dilakukan, ahli astrofizik akan dapat memahami bagaimana apa yang disebut "gangguan" dilahirkan - tersentak tajam dalam kelajuan putaran pulsar. Agaknya, mereka berkaitan dengan proses dalaman yang selama ini tidak diketahui oleh kita di kedalaman bintang-bintang mati ini. Sekiranya para saintis mengetahui sifatnya, mereka dapat meningkatkan ketepatan sistem navigasi kapal angkasa, yang menggunakan pulsar sebagai mercu tanda.

Disyorkan: