Astronomové převrátili konvenční moudrost o pulsarech zjištěním, že tyto rychle rotující mrtvé hvězdy vysílají rádiové signály nejen ze svých pólů, ale také ze samotných okrajů jejich magnetického pole. Tento objev zpochybňuje desetiletí zavedené teorie a odhaluje mnohem složitější chování těchto extrémních vesmírných objektů.
Co jsou pulsary?
Pulsary jsou typem neutronové hvězdy, tedy zhroucených jader hmotných hvězd, které vyčerpaly své palivo. Imploze vytvoří objekt tak hustý, že čajová lžička by na Zemi vážila 10 milionů tun. Tento kolaps také vytváří neuvěřitelně silná magnetická pole a roztáčí hvězdu rychlostí až 700 otáček za sekundu.
Jak se hvězda otáčí, paprsky záření vystřelují z jejich magnetických pólů a šíří se vesmírem jako paprsek majáku. Tyto „kosmické majáky“ pozorujeme jako pulsary a jejich přesná rychlost rotace z nich dělá spolehlivé „hodiny“ pro měření času ve vesmíru.
Nový objev: Rádiové emise z periferií
Výzkumný tým analyzoval rádiová pozorování 200 milisekundových pulsarů (ultrarychle rotující pulsary) spolu s daty gama záření. Zjistili, že asi třetina těchto pulsarů vysílá rádiové vlny z několika oblastí obklopujících hvězdu, nejen z pólů. Pro srovnání, pouze 3 % pomaleji rotujících neutronových hvězd vykazují podobné chování.
Korelace mezi těmito vzdálenými rádiovými emisemi a gama záblesky detekovanými Fermiho vesmírným teleskopem NASA potvrdila, že oba pocházejí ze stejných nepolárních oblastí kolem pulsarů. To znamená, že rádiové signály nejsou omezeny na úzké paprsky tradičně spojované s pulsary.
Role aktuálních listů
Zdá se, že klíčem k tomuto jevu jsou „aktuální listy“ – rotující proudy nabitých částic, které sahají daleko za magnetické póly pulsaru. O těchto plátech je známo, že produkují gama záření a nyní je jasné, že také generují rádiové vlny.
Tým naznačuje, že milisekundové pulsary vyzařují rádiové vlny z obou pólů a těchto vzdálených proudových listů. To vysvětluje, proč mají některé pulsary nepředvídatelné vzory rádiových vln: pozorovaný signál závisí na tom, jak je pulsar orientován vzhledem k Zemi.
Důsledky pro detekci a výzkum
Tento objev má významné důsledky. Nyní se očekává, že pulsary budou snadněji detekovatelné, protože rádiové vlny jsou vysílány v širším rozsahu směrů. To je důležité zejména pro studie gravitačních vln, které se spoléhají na přesně načasované signály z pulsarů.
“Když detekujeme signály jak z povrchů hvězd, tak ze samotných okrajů jejich magnetických polí, tato studie ukazuje, že tyto malé, rychle rotující hvězdy jsou ještě složitější a překvapivější, než jsme si mysleli,” řekl Simon Johnston, člen týmu z CSIRO.
Přesné mechanismy, které jsou základem generování rádiových pulsů v takové vzdálenosti od neutronových hvězd, však zůstávají záhadou. Pochopení tohoto procesu je zásadní pro použití pulsarů jako přesných astronomických přístrojů.
Studie v podstatě ukazuje, že pulsary jsou mnohem dynamičtější a nepředvídatelnější, než se dříve myslelo, což vyžaduje přehodnocení stávajících modelů.
