Di antara pelbagai jasad angkasa yang wujud di alam semesta, beberapa benda angkasa terlalu istimewa dalam pembentukan dan ciri-cirinya. Di antara benda-benda angkasa ini kita dapati pulsar. Ramai orang tak tahu apa itu pulsar mahupun apa kaitannya. Sebagai definisi umum dan ringkas, pulsar ialah bintang neutron yang sangat tumpat dan bermagnet tinggi yang memancarkan sinaran elektromagnet dalam denyutan biasa semasa ia berputar pada paksinya.
Dalam artikel ini kami akan memberitahu anda apa itu pulsar, bagaimana ia terbentuk, ciri-cirinya dan kepentingannya.
apa itu pulsar
Pulsar ialah sejenis objek astronomi yang sangat padat dan bertenaga yang dikenali sebagai bintang neutron. Bintang neutron adalah sisa yang sangat padat yang terhasil daripada letupan supernova dalam bintang besar. Pulsar tertentu boleh diperhatikan apabila paksi putarannya menghala ke Bumi dan ia memancarkan sinaran secara berkala.
Ciri yang paling tersendiri bagi pulsar ialah keupayaannya untuk memancarkan denyutan sinaran elektromagnet yang tetap, dari gelombang radio hingga sinar gamma. Denyutan ini disebabkan oleh bintang neutron yang berputar dengan pantas dan medan magnetnya yang kuat. Semasa pulsar berputar, pancaran sinarannya dikesan pada selang masa yang tetap, menghasilkan isyarat yang kelihatan "berdenyut" di langit.
Putaran pulsar boleh menjadi sangat pantas, dengan tempoh antara pecahan sesaat hingga beberapa saat. Putaran pantas ini juga menghasilkan medan magnet yang sangat sengit, berbilion kali lebih kuat daripada medan magnet Bumi. Medan magnet yang kuat ini boleh mempengaruhi pancaran sinaran dan pembentukan angin zarah yang sangat bertenaga di sekeliling pulsar.
Bagaimana mereka terbentuk
Pulsar terbentuk apabila bintang besar (sekurang-kurangnya tiga kali jisim Matahari) menghabiskan bahan api nuklearnya dan meletup sebagai supernova. Semasa letupan, teras bintang itu runtuh di bawah daya graviti dan dimampatkan menjadi sfera dengan diameter beberapa kilometer. Akibatnya, bintang menjadi sangat padat, kira-kira jisim Matahari, tetapi dimampatkan sehingga ia menjadi objek sebesar bandar.
Disebabkan oleh pemuliharaan momentum sudut, bintang neutron mula berputar dengan pantas (dalam beberapa kes beratus kali sesaat). Jika bintang mempunyai medan magnet yang kuat, tenaga magnet yang tersimpan dalam medan itu ditukar kepada sinaran elektromagnet, yang dipancarkan sebagai denyutan cahaya semasa bintang berputar.
Pulsar mempunyai beberapa ciri yang ketara. Kita boleh katakan pada bahagian pertama bahawa ia memancarkan sinaran dengan panjang gelombang yang sangat pendek, seperti X-ray dan sinar gamma, dan kawasan radio spektrum elektromagnet. Kedua, denyutan adalah sangat teratur dan tepat, dengan periodicity yang boleh diukur dengan ketepatan yang tinggi. Akhirnya, pulsar mempunyai medan magnet yang sangat kuat, mungkin berjuta-juta kali lebih kuat daripada medan magnet Bumi.
Penemuan
Menurut majalah saintifik National Geographic, pulsar ditemui pada akhir 1960-an, pada tahun 1967, oleh seorang pelajar siswazah bernama Jocelyn Bell dan penasihatnya, Antony Hewish, di Balai Cerap Astronomi Radio Mullard Shield dekat Cambridge. Hakikatnya ialah mereka menemui sumber isyarat radio yang diulang setiap malam pada waktu perniagaan. Mereka datang dari tempat yang sama di langit dan menyangka mereka membuat hubungan dengan makhluk asing buat kali pertama.
Boleh dikatakan, pulsar, sebagai tambahan kepada objek yang unik dan sangat menarik, juga merupakan bintang neutron yang padat dan bermagnet tinggi yang memancarkan sinaran dalam denyutan biasa semasa ia berputar. Ia adalah hasil daripada bintang besar yang runtuh menjadi supernova dan berguna untuk mengkaji fizik asas seperti relativiti am dan fizik jirim tumpat.
Kepentingan pulsar
Seperti yang telah kita lihat, selain memberikan maklumat berharga tentang fizik ekstrem di alam semesta, pulsar memainkan peranan penting dalam beberapa bidang penyelidikan astronomi. Beberapa kawasan di mana pulsar penting termasuk:
- Relativiti am: Pulsar boleh digunakan untuk mengkaji kesan relativiti am Einstein, seperti kelengkungan ruang masa di sekeliling objek besar. Pengukuran tepat masa ketibaan denyutan semasa ia melalui medan graviti bintang lain atau objek besar membolehkan kita mengesahkan ramalan kerelatifan am.
- perkara melampau: Pulsar adalah makmal semula jadi untuk meneroka bahan dalam keadaan yang melampau. Ketumpatan yang luar biasa dan tekanan sengit dalam bintang neutron memberikan maklumat tentang jirim dalam keadaan yang tidak boleh kita cipta semula di makmal darat. Ini termasuk struktur dalaman bintang neutron dan sifat jirim ultra-tumpat.
- Navigasi ruang: Pulsar digunakan dalam navigasi ruang berketepatan tinggi. Isyarat pulsar dari pulsar boleh dikesan dari probe angkasa lepas dan digunakan sebagai "beacon" kosmik untuk mengira lokasi kapal angkasa di angkasa dengan tepat.
- kosmologi: Pulsar juga berguna dalam kosmologi. Ia boleh digunakan untuk mengkaji medium antara bintang dan untuk memetakan taburan jirim dalam galaksi kita. Ini boleh memberikan maklumat tentang struktur dan evolusi Bima Sakti.
- Pengesanan gelombang graviti: Sesetengah pulsar, dipanggil pulsar milisaat, mempunyai kestabilan pulsar yang sangat tinggi. Ini boleh digunakan sebagai jam kosmik yang tepat dalam eksperimen untuk mengesan gelombang graviti, membantu mengesahkan kewujudan gelombang ini dan untuk mengkaji fenomena astrofizik seperti penggabungan lubang hitam.
- Evolusi bintang: Mempelajari pulsar dan hubungannya dengan letupan supernova memberikan kita maklumat berharga tentang evolusi dan kitaran hidup bintang besar. Ini seterusnya membantu kita lebih memahami bagaimana spesies bintang yang berbeza di alam semesta membentuk dan berkembang.
Seperti yang anda lihat, pulsar adalah penting kepada ahli astronomi kerana ia memberikan maklumat berharga tentang sifat melampau jirim, interaksi medan magnet yang kuat, dan dinamik bintang neutron. Saya berharap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang apa itu pulsar dan ciri-cirinya.