Gwiazdy duże umierają bardzo widowiskowo i z wielkim hukiem, eksplodując
jako supernowe. Blask eksplozji jest aż 100 miliardów razy większy
od blasku Słońca i przez krótki czas supernowa może być jaśniejsza
nawet od całej galaktyki! W 1054 r. Chińczycy zauważyli taką supernową,
a pozostałość po niej możemy teraz podziwiać jako Mgławicę Krab w
gwiazdozbiorze Byka. Jest to piękna rozszerzająca się chmura gazu
o rozmiarach ok. dziesięciu lat świetlnych. Ma owalny kształt z mocno
poszarpanym brzegiem pasemek gazu w kolorze czerwonym i zielonym.
Dziś zwrócimy uwagę na sam środek Mgławicy Krab, ponieważ znajduje
się tu gwiazda wysyłająca z wielką regularnością pulsy świetlne,
rentgenowskie i radiowe. Gwiazda ta jest tzw. pulsarem obserwowanym
na wszystkich długościach fal elektromagnetycznych - od radiowych
do gamma. Taki pulsar przypomina trochę latarnię morską, bowiem regularnie
omiata przestrzeń swoją wiązką promieniowania. Np. pulsar w środku
Mgławicy Krab czyni to co 33 milisekundy. Nawet jak na pulsary jest
to wysoka częstotliwość, będzie ona jednak maleć wraz ze starzeniem
się pulsara. Najwolniejsze wysyłają sygnał raz na cztery sekundy.
Pulsary są najgęstszym spośród obiektów dotychczas obserwowanych
we Wszechświecie, warto więc opisać ich pochodzenie.
Zapadająca się gwiazda o masie większej od 1,4 masy Słońca
nie przestaje się kurczyć, mimo że jest to już stan materii podobny
do białego karła (pisałem o tym w poprzednich odcinkach). Grawitacja
jest od tego momentu już tak wielka, że elektrony zostają siłą wtłoczone
w jądra atomowe! Wówczas protony zamieniają się w niesamowicie stłoczone
neutrony, a gwiazda w tym stanie nazwana została gwiazdą neutronową.
Jest tam tak ciasno, że pomiędzy neutronami nie ma już ani skrawka
wolnego miejsca. Stąd gęstość gwiazdy neutronowej jest tak duża,
że jedna łyżeczka jej materii waży aż miliard ton. Neutrony mogą
powstrzymać dalsze zapadanie się gwiazdy, jeżeli tylko nie posiada
ona masy większej od trzech mas Słońca.
Pulsary zostały odkryte dopiero w 1968 r., ale dlaczego
mogą one w regularny sposób wysyłać pulsy radiowe? Otóż pulsary są
szybko wirującymi gwiazdami neutronowymi o silnym polu magnetycznym.
W takim polu spiralujące elektrony wytwarzają fale radiowe wysyłane
wąskim strumieniem na zewnątrz. Podobnie jak snop z reflektora latarni
morskiej omiata wokół siebie przestrzeń, tak strumień fal radiowych (albo np. rentgenowskich lub gamma) regularnie przecina nasz kierunek
widzenia na niebie.
Wróćmy jeszcze do gwiazd umierających jako supernowe. Wiemy
już, że gdy neutrony w środku jądra powstrzymają w końcu dalsze zapadanie
się gwiazdy, na zewnątrz przedostaje się ogromna energia, niosąca
ze sobą silną falę uderzeniową. Tak właśnie eksploduje supernowa.
Towarzyszy temu jednak produkcja wielkiej ilości cząstek zwanych
neutrinami, przenoszących ogromne ilości energii. Neutrina te są
jakby ostatnim westchnieniem umierającej gwiazdy - takim sygnałem
SOS, odbieranym nawet na Ziemi. Masa neutrino w spoczynku jest prawie
równa zeru, są to więc cząstki trudne do zarejestrowania.
23 lutego 1987 r. w podwodnym laboratorium na dużej głębokości
zarejestrowano zwiększoną ilość neutrin. Nazajutrz okazało się, że
rzeczywiście w naszej sąsiedniej galaktyce - Wielkim Obłoku Magellana,
odkryto znaną nam już supernową SN1987A. Tuż przed tragicznym końcem
gwiazda wysłała w kosmos swój sygnał SOS. Jednakże dotąd nie odkryto
ani pulsara, ani nawet żadnej gwiazdy neutronowej w obszarze SN1987A.
Wydarzyło się to bowiem, w przeciwieństwie do Mgławicy Krab, w innej
już galaktyce.
Pomóż w rozwoju naszego portalu