Vypadají jako blikající hvězdy. Fungují jako blikající světla. Pulsary jsou ale něco úplně jiného. Jsou to husté rotující pozůstatky hmotných hvězd, vystřelující paprsky záření vesmírem s metronomickou přesností.
V roce 1967 Anthony Hewish a Jocelyn Bell Burnell objevili první pulsar pomocí radioteleskopu. To, co našli, bylo víc než jen nova. Byl to vesmírný maják.
Od tohoto objevu jsme identifikovali více než 550 takových objektů. Nejsou všichni stejní. Jedno ale mají společné: pulzují. Intervaly mezi těmito pulzy se pohybují od tisíciny sekundy do čtyř sekund. Ta rychlost je šílená. Pulsar rotující takovou rychlostí musí být neuvěřitelně hustý.
Jak rotující neutronová hvězda vytváří světlo
Většina lidí považuje hvězdy za ohnivé koule. Pulsary jsou koule neutronů. Jsou to stlačená jádra hmotných hvězd, které explodovaly jako supernovy. Gravitace je tak silná, že se protony a elektrony srážejí za vzniku neutronů. Výsledkem je objekt o průměru asi 20 kilometrů, ale o hmotnosti Slunce.
Jak tedy pulzují?
Vše začíná rotací. Hvězda se rychle otáčí. Má také silné magnetické pole. Osa tohoto magnetického pole se neshoduje s osou rotace. Tento rozpor je klíčový.
Nabité částice z povrchu vstupují do magnetického pole. Pole je urychluje na rychlosti blízké rychlosti světla. Když se točí kolem magnetických pólů, vydávají elektromagnetické záření. Toto záření se uvolňuje ve formě úzkých paprsků.
Představte si maják na skalnatém pobřeží. Světlo klouže po vodě. Pokud jste na lodi, uvidíte záblesk. Pak tma. Pak další záblesk. Pulsary fungují stejným způsobem. Paprsky se otáčejí kolem dokola. Když jsou nasměrovány k Zemi, vidíme puls. Když jsou nasměrováni opačným směrem, nevidíme nic.
Toto je akce pulzující rádiové hvězdy. Zatímco většina je detekována pomocí rádiových vln, některé také vyzařují viditelné světlo, rentgenové záření a gama záření.
Pomalý rozpad kosmických hodin
Pulsary netrvají věčně. Ztrácejí energii. Rotace se zpomalí. Toto zpomalení je zanedbatelné. Obvykle je to asi jedna miliontina sekundy za rok. Nevšimli byste si toho. Časem se to ale hromadí.
Výpočty ukazují, že tyto objekty se „vypnou“ asi po 10 milionech let. Toto je okamžik v kosmickém čase. Nakonec magnetická pole slábnou. Paprsky se zastaví. Maják zhasne.
Proč je to důležité?
Protože během těchto 10 milionů let jsou nejpravidelnějšími časoměřiči ve vesmíru. Jejich pulsy jsou tak stabilní, že je vědci používají k testování teorií gravitace. Pomáhají nám pochopit, co se děje s hmotou pod extrémním tlakem. Fungují jako přírodní laboratoře pro fyziku, kterou na Zemi nemůžeme replikovat.
O pulsarech víme více než o mnoha místech na naší planetě. Jsou to zbytky. duchové. Ale stále s námi komunikují. Jen impulsy.
