Teadlased on välja pakkunud teooria, mis selgitab pulsside poolt tekkiva raadioemissiooni teket elektronide gravitatsiooniliste üleminekute kaudu.
Rühm vene astrofüüsikuid Riiklikust Infotehnoloogia, Mehaanika ja Optika Uurimisülikoolist (Peterburi) on välja töötanud teooria, mis selgitab pulsi kiirgusmehhanismi raadiovahemikus.
Pulsreid nimetatakse perioodiliselt muutuva kiirguse kosmilisteks allikateks (sellel on "impulss"). See võib olla optilises, röntgen-, raadio- ja gammavahemikus. Astronoomid usuvad, et impulssid on tugeva magnetväljaga neutrontähed, mis on pöördetelje suhtes kallutatud, mistõttu kiirgus pulseerib. See on üldine kirjeldus, raadioemissiooni täpset mehhanismi pole veel kindlaks tehtud.
N. Teplyakovi juhitud uurimisrühma ajakirjas Astrophysical Journal avaldatud artikkel pakub seletust, mis sobib hästi raadioulatuses täheldatud kiirguse tunnustega. Pulsaatorite raadioemissioonil on omapära: see toimub alati samal sagedusel (koherentselt).
Kiirgusmehhanismi selgitamiseks on mitu hüpoteesi, kuid Peterburi teadlaste väljatöötatud mudelil on suurem täpsus ja selge füüsiline tähendus. Eeldatakse, et elektronide energiatasandite vahelise ülemineku ajal kiirgatakse raadiolaineid, mis tekivad siis, kui elektriline topeltkiht interakteerub gravitatsioonilise külgetõmbega.
Plasarist koosneva pulsaari ülemisele "pinnale" või "atmosfääri" ilmub kahekordne laetud osakeste kiht. Neutronitähe gravitatsiooniväli on nii tugev, et laetud osakesed jagunevad massi suhtes pinna suhtes: rasked ioonid meelitatakse tugevamalt ja kerged elektronid "hõljuvad" välja. Selle tulemusel moodustub eraldumine mitte ainult massi, vaid ka osakeste laengu kaudu: moodustub kahekordne elektriline kiht. Kaks jõudu mõjutavad elektrone: ühelt poolt tõrjutakse neid negatiivselt laetud kihist, teiselt poolt on olemas võimas gravitatsiooniline atraktsioon, mistõttu nad ei saa kosmosesse lennata.
Püüdledes minimaalse potentsiaalse energiaga oleku poole, langevad elektronid potentsiaalse kaevu, kus moodustuvad teatud seotud energiaseisundid. Energiatasemete vaheline kaugus sõltub gravitatsiooni tugevusest ja impulsside puhul on keskmiselt 1,7 × 10−6 elektronvolti, mis vastab raadioemissioonile 400 megahertsise piirkonnaga.
Kiirguse sidusust seletatakse täpselt tasemevaheliste üleminekutega: vahemaa nende vahel on konstantne.
Reklaamvideo:
Selgitatakse ka kiirguse suunavust. Pulsari magnetväli on väga võimas ja mõjutab elektrone tugevamalt kui gravitatsioonilised. Kirjeldatud mehhanism töötab ainult pooluste lähedal, kus magnetväli on ühtlane ja suunatud pinnaga risti, nagu magnetiline. Samuti on vaja arvestada Landau tasemega, mida laetud osake võib magnetvälja kohal liikudes hõivata. Tähe elektriväli peaks olema suunatud pinnaga paralleelselt, et vältida energiataseme lokaalseid häireid.
Elektrilise dipooli (ED-kiirguse) ja magnetidipooli (MD-kiirguse) suund impulsi; paremal on näidatud energiatasemed ja nendevahelised üleminekud, põhjustades erinevat tüüpi kiirgust / N. Teplyakov jt, The Astrophysical Journal.
Selle tulemusel põhjustavad üleminekud naabergravitatsioonitasemete vahel sama Landau taseme piires elektrilise dipoolkiirguse, mis jaotub risti magnetvälja suunaga, paralleelselt neutronitähe pinnaga. See kiirgus on lineaarselt polariseeritud ja sellel on ventilaatori kujuline nurkspekter.
Teine võimalik üleminekutüüp toimub samaaegselt gravitatsioonilise ja magnetilise taseme vahel. Sel juhul ilmub tähe teljele, millel on elliptiline polarisatsioon, magnetiline dipoolkiirgus. See valik on võimalik suhteliselt nõrga magnetväljaga, alla 1011 Gaussiga pulsaatorite jaoks, kuna selle rakendamine nõuab Landau taseme olulist täitmist.
Teooria võib aidata selgitada olukordi, mis pole raadioimpulsside jaoks standardsed.
Anton Bugaychuk
