우주에 존재하는 다양한 천체 중 일부 천체는 그 형성과 특성이 너무 특별합니다. 이 천체 중에서 우리는 펄서를 발견합니다. 많은 사람들이 모른다 펄서는 무엇입니까? 그리고 그것이 어떤 관련성을 갖고 있는지도 모릅니다. 일반적이고 간단한 정의로서, 펄서는 축을 중심으로 회전할 때 규칙적인 펄스로 전자기 방사선을 방출하는 극도로 밀도가 높고 자화된 중성자별입니다.
이 글에서는 펄서가 무엇인지, 어떻게 형성되는지, 특징과 중요성에 대해 설명하겠습니다.
펄서는 무엇입니까?
펄서는 중성자별로 알려진 매우 작고 에너지가 넘치는 천체의 일종입니다. 중성자별은 초신성이 거대한 별로 폭발하면서 생성된 극도로 밀도가 높은 잔해입니다. 특정 펄서는 회전축이 지구를 향하고 주기적으로 방사선을 방출할 때 관찰할 수 있습니다.
펄서의 가장 독특한 특징은 전파에서 감마선에 이르는 전자기 방사선의 규칙적인 펄스를 방출하는 능력입니다. 이러한 펄스는 빠르게 회전하는 중성자별과 그 강한 자기장으로 인해 발생합니다. 펄서가 회전하면서 방사선 방출이 일정한 간격으로 감지되어 하늘에서 "맥동"하는 것처럼 보이는 신호를 생성합니다.
펄서의 회전은 XNUMX초에서 몇 초에 이르는 주기로 엄청나게 빠릅니다. 이러한 빠른 회전은 또한 지구 자기장보다 수십억 배 더 강한 극도로 강한 자기장을 발생시킵니다. 이러한 강렬한 자기장은 방사선 방출과 펄서 주변의 고에너지 입자 바람 형성에 영향을 미칠 수 있습니다.
형성 방법
펄서는 거대한 별(적어도 태양 질량의 XNUMX배 이상)이 핵연료를 모두 소모하고 초신성으로 폭발할 때 형성됩니다. 폭발하는 동안 별의 핵은 중력에 의해 붕괴되어 직경 수 킬로미터의 구형으로 압축되었습니다. 그 결과, 별은 태양 질량만큼 극도로 밀도가 높아집니다. 그러나 그것이 도시 크기의 물체가 될 때까지 압축되었습니다.
각운동량 보존으로 인해 중성자별은 빠르게(어떤 경우에는 초당 수백 번) 회전하기 시작합니다. 별에 강한 자기장이 있으면 자기장에 저장된 자기 에너지가 전자기 복사로 변환되어 별이 회전할 때 빛의 펄스 형태로 방출됩니다.
펄서는 몇 가지 주목할만한 특성을 가지고 있습니다. 첫 번째 부분에서는 다음과 같은 매우 짧은 파장의 방사선을 방출한다고 말할 수 있습니다. X선, 감마선, 전자기 스펙트럼의 무선전기 영역. 둘째, 펄스는 매우 규칙적이고 정확하며 매우 정밀하게 측정할 수 있는 주기성을 갖습니다. 마지막으로, 펄서는 지구 자기장보다 수백만 배 더 강한 매우 강한 자기장을 가지고 있습니다.
디스커버리
과학 잡지 내셔널 지오그래픽(National Geographic)에 따르면, 펄서는 1960년대 후반에 발견되었습니다. 1967년, 케임브리지 근처의 멀라드 쉴드 전파천문대(Mullard Shield Radio Astronomy Observatory)에서 조슬린 벨(Jocelyn Bell)이라는 대학원생과 그녀의 지도교수인 안토니 휴이시(Antony Hewish)가 발견했습니다. 문제의 진실은 매일 밤 근무 시간 동안 반복되는 무선 신호 소스를 만났다는 것입니다. 그들은 하늘의 같은 곳에서 왔으며 처음으로 외계인과 접촉한다고 생각했습니다.
틀림없이 펄서는 독특하고 매우 흥미로운 물체일 뿐만 아니라 회전할 때 규칙적인 펄스로 방사선을 방출하는 밀도가 높고 자화된 중성자별이기도 합니다. 이는 초신성에서 거대한 별이 붕괴되면서 발생하며 일반 상대성 이론 및 밀도 물질 물리학과 같은 기초 물리학을 연구하는 데 유용합니다.
펄서의 중요성
우리가 이미 살펴본 바와 같이, 펄서는 우주의 극단적인 물리학에 대한 귀중한 정보를 제공할 뿐만 아니라 천문학 연구의 여러 분야에서 중요한 역할을 합니다. 펄서가 중요한 일부 영역은 다음과 같습니다.
- 일반상대성이론: 펄서는 거대한 물체 주위의 시공간 곡률과 같은 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 효과를 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 다른 별이나 거대한 물체의 중력장을 통과하는 펄스의 도착 시간을 정확하게 측정하면 일반 상대성 이론을 검증할 수 있습니다.
- 극한 물질: 펄서는 극한의 조건에서 물질을 탐사하기 위한 자연 실험실입니다. 중성자별의 놀라운 밀도와 강렬한 압력은 지구 실험실에서 재현할 수 없는 상태의 물질에 대한 정보를 제공합니다. 여기에는 중성자별의 내부 구조와 초고밀도 물질의 특성이 포함됩니다.
- 공간 탐색: 펄서는 고정밀 우주 항법에 사용됩니다. 펄서 펄스 신호는 먼 우주 탐사선에서 감지할 수 있으며 우주에서 우주선의 위치를 정확하게 계산하기 위한 우주 "비콘"으로 사용됩니다.
- 우주론: 펄서는 우주론에도 유용합니다. 그들은 성간 매체를 연구하고 우리 은하계의 물질 분포를 매핑하는 데 사용될 수 있습니다. 이는 은하수의 구조와 진화에 대한 정보를 제공할 수 있습니다.
- 중력파 감지: 밀리초 펄서라고 불리는 일부 펄서는 예외적으로 높은 펄서 안정성을 가지고 있습니다. 이는 중력파를 감지하는 실험에서 정밀한 우주 시계로 사용될 수 있으며, 중력파의 존재를 확인하고 블랙홀 합병과 같은 천체 물리학 현상을 연구하는 데 도움이 됩니다.
- 항성 진화: 펄서와 초신성 폭발과의 관계를 연구하면 거대한 별의 진화와 수명 주기에 대한 귀중한 정보를 얻을 수 있습니다. 이는 결국 우주의 다양한 종의 별이 어떻게 형성되고 진화하는지 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다.
보시다시피 펄서는 물질의 극단적인 특성, 강한 자기장 상호 작용 및 중성자 별의 역학에 대한 귀중한 정보를 제공하기 때문에 천문학자에게 중요합니다. 이 정보를 통해 펄서가 무엇인지, 그리고 그 특성에 대해 더 많이 배울 수 있기를 바랍니다.