Para saintis telah mengemukakan teori yang menjelaskan pembentukan pancaran radio oleh pulsar melalui peralihan elektron graviti.
Sekumpulan ahli astrofizik Rusia dari Universiti Penyelidikan Nasional Teknologi Maklumat, Mekanik dan Optik (St. Petersburg) telah mengembangkan teori untuk menerangkan mekanisme radiasi pulsar dalam rangkaian radio.
Pulsar disebut sumber kosmik radiasi yang berubah secara berkala (ia mempunyai "nadi"). Ia boleh berada dalam jarak optik, sinar-X, radio dan gamma. Ahli astronomi percaya bahawa pulsar adalah bintang neutron dengan medan magnet yang kuat yang miring sehubungan dengan paksi putaran, sehingga radiasi berdenyut. Ini adalah gambaran umum, mekanisme pelepasan radio yang tepat belum dapat ditentukan.
Sebuah artikel yang diterbitkan dalam The Astrophysical Journal oleh kumpulan penyelidikan yang diketuai oleh N. Teplyakov memberikan penjelasan yang sesuai dengan ciri-ciri radiasi yang diperhatikan dalam rangkaian radio. Pelepasan radio dari pulsar mempunyai keanehan: ia selalu berlaku pada frekuensi yang sama (koheren).
Terdapat beberapa hipotesis untuk menjelaskan mekanisme radiasi, tetapi model yang dikembangkan oleh saintis St Petersburg mempunyai ketepatan yang lebih besar dan makna fizikal yang jelas. Diasumsikan bahawa gelombang radio dipancarkan semasa peralihan elektron antara tahap tenaga, yang terbentuk ketika lapisan berganda elektrik berinteraksi dengan tarikan graviti.
Lapisan dua zarah bermuatan muncul di "permukaan" atas - atau "atmosfer" - pulsar, yang terdiri daripada plasma. Medan graviti bintang neutron sangat kuat sehingga zarah-zarah bermuatan diedarkan dalam jisim relatif terhadap permukaan: ion berat tertarik lebih kuat, dan elektron cahaya "melayang" keluar. Akibatnya, pemisahan dibentuk bukan sahaja oleh jisim, tetapi juga oleh cas zarah: lapisan elektrik berganda terbentuk. Dua daya bertindak pada elektron: di satu pihak, mereka ditolak dari lapisan bermuatan negatif, di sisi lain, terdapat daya tarikan graviti yang kuat, sehingga mereka tidak dapat terbang ke angkasa lepas.
Berusaha untuk keadaan dengan tenaga berpotensi minimum, elektron jatuh ke dalam sumur berpotensi, di mana keadaan tenaga terikat terbentuk. Jarak antara tahap tenaga bergantung pada kekuatan graviti dan rata-rata untuk pulsar adalah 1.7 × 10−6 elektronvolt, yang sepadan dengan pelepasan radio di wilayah 400 megahertz.
Koherensi sinaran dijelaskan dengan tepat oleh peralihan antara tahap: jarak di antara mereka tetap.
Video promosi:
Arah sinaran juga dijelaskan. Medan magnet pulsar sangat kuat dan mempengaruhi elektron lebih kuat daripada yang mempunyai graviti. Dan mekanisme yang dijelaskan hanya berfungsi di dekat kutub, di mana medan magnet seragam dan diarahkan tegak lurus ke permukaan, seperti magnet. Juga perlu untuk mempertimbangkan tahap Landau yang dapat ditempati oleh zarah bermuatan ketika bergerak melintasi medan magnet. Medan elektrik bintang harus diarahkan selari dengan permukaan untuk mengelakkan gangguan tempatan dalam tahap tenaga.
Arah radiasi dipol elektrik (radiasi ED) dan dipol magnetik (radiasi MD) ke dalam pulsar; di sebelah kanan ditunjukkan tahap tenaga dan peralihan di antara mereka, menyebabkan pelbagai jenis sinaran / N. Teplyakov et al., The Astrophysical Journal.
Akibatnya, peralihan antara tahap graviti tetangga dalam tahap Landau yang sama membawa kepada radiasi dipol elektrik yang tersebar tegak lurus ke arah medan magnet, selari dengan permukaan bintang neutron. Sinaran ini terpolarisasi secara linear dan mempunyai spektrum sudut berbentuk kipas.
Jenis peralihan kedua yang mungkin berlaku adalah antara tahap graviti dan magnet secara serentak. Dalam kes ini, radiasi dipol magnetik muncul di sepanjang paksi bintang, yang mempunyai polarisasi elips. Pilihan ini mungkin untuk pulsar dengan medan magnet yang agak lemah, kurang dari 1011 Gauss, kerana pelaksanaannya memerlukan pengisian tahap Landau yang signifikan.
Teori ini dapat membantu menjelaskan situasi yang tidak standard untuk pulsar radio.
Anton Bugaychuk
