Zachowanie pulsara tłumaczy tzw. model latarni morskiej:
Rys. 4 Dipolowy model pulsara (latarni morskiej) |
Pulsar to rotująca gwiazda neutronowa z
silnym polem magnetycznym o natężeniu ok.
1012 G =
108 T (podczas
gdy Ziemia ma ok. 1 G, a człowiek potrafi wytworzyć
107 G).
Promieniowanie jest emitowane głównie z obszarów biegunów
magnetycznych i ma ono charakter synchrotronowy (jest spójne i
spolaryzowane). Oś rotacji gwiazdy tworzy pewien kąt z osią
magnetyczną (traktujemy pulsar jako dipol magnetyczny). Podczas
obrotu promieniowanie rozchodzi się po powierzchni stożka,
którego tworzącą jest oś magnetyczna.
Dotychczas zaobserwowaliśmy ok. 1700 tych obiektów w zakresie radiowym, a tylko ok. 60 w pozostałych zakresach (w tym ok. 40 na falach X). To pokazuje słabość tego modelu, według którego promieniowanie radiowe ma być tylko efektem ubocznym.
Podstawowe dane znajdują się w tabeli poniżej.
Masa: Promień: Max świecenia: |
B=1012G M=1.35 Msun R=10 km 400 MHz |
Pulsary w skutek promieniowania tracą energie, przez co ich tempo rotacji maleje. Strata energii dana jest wzorem:
gdzie:
m - moment magnetyczny, P - okres rotacji, c -
prędkość światła,
a - kąt między osią rotacji, a
magnetyczną
Na tej podstawie szacuje się wiek charakterystyczny pulsara (przy
założeniu dipolowego modelu i P0
<< P, gdzie P0 - początkowy
okres rotacji), który wynosi:
To co obserwujemy przedstawia schematycznie rysunek obok. Wykres ten pokazuje
kierunek ewolucyjny dla pulsarów. Widać, że z czasem tracą
one tempo rotacji i to tym szybciej im jest ono większe aż
stają się dla nas niedostępne. Jednak niektóre,
rozkręcone przez akrecję materii od towarzysza, wracają na
diagram jako pulsary milisekundowe.
Bogna Pazderska 2008-03-30