|
|
1967 r. w Mullard Radio Astronomy Labora-tory na Uniwersytecie w Cambridge rozpoczął się nowy program badań. Z rozbawieniem mówiono o nim, że jest to jedyny projekt badawczy przeprowadzany za pomocą kowalskiego młota. Faktycznie, młot kowalski był potrzebny do postawienia słupów podtrzymujących 2048 anten radiowych, przypominających sznury do wieszania bielizny. Utworzyły one radioteleskop, zajmujący powierzchnię co najmniej 16000 m2.
Gdy rozpoczęły się obserwacje, doktorantka Jocełyn Beli zauważyła, że teleskop odbiera dziwne sygnały. Składały się one z impulsów o czasie trwania ok. 1/20 sekundy, które precyzyjnie powtarzały się co ok. 1 i 1/3 sekundy. Przedyskutowała to ze swoim opiekunem naukowym, Anthonym Hewishem, i oboje postanowili zbadać dokładnie te sygnały za pomocą specjalnego urządzenia do nagrań o dużej szybkości.
Możliwość, że sygnały są wynikiem interferencji z urządzeniami elektrycznymi w pobliżu laboratorium, została szybko wykluczona: te dziwne impulsy z całą pewnością pochodziły z nieba, gdyż ich źródło przemieszczało się po nim tak jak gwiazdy.
W czasie gdy wykonywano te badania, toczyły się ożywione dyskusje na temat możliwości istnienia innych cywilizacji w kosmosie. Czyżby sygnały, odebrane w Mullard Observatory, pochodziły od istot pozaziemskich? Kwestia ta słusznie została potraktowana poważnie, chociaż przez jakiś czas sygnały dowcipnie nazywano LGM (ang. littie green men - małe zielone ludziki). Nazwa ta została przyjęta po to, by ostudzić zapał mediów, które zaczęły rozpisywać się o wielkim odkryciu już na bardzo wczesnym etapie badań.
W trakcie badań okazało się, że sygnały zmieniają natężenie w sposób, który wydawał się całkiem przypadkowy, nie udało się wyłowić z nich żadnego zrozumiałego szyfru. Co więcej, sygnały nie wykazywały przesunięcia Dopplera, którego należało oczekiwać, jeśli miałyby pochodzić z jakiejś planety na orbicie wokół odległej gwiazdy.
Później okazało się, że impulsy pochodzą z takiej odległości, iż można je przypisać aktywności jakiejś gwiazdy. Dłuższe fale były nieco opóźnione w stosunku do krótszych na skutek rozpraszania fal radiowych przez elektrony w przestrzeni międzygwiazdowej, a z obliczeń wynikło, że odległość źródła wynosi ok. 400 lat świetlnych.
Do 1970 r. odkryto ponad 50 pulsarów, a dziś znamy ich setki. Początkowo nie umiano zidentyfikować ich optycznie. Wkrótce stało się jasne, że impulsy tego rodzaju muszą pochodzić od ciał, które drgają, pulsują lub obracają się. Obiekty te muszą być także bardzo zwarte, skoro dają impulsy o tak dobrze określonej częstotliwości.
W 1968 r. brytyjski kosmolog Thomas Gold zasugerował, że pulsary mogą być szybko obracającymi się gwiazdami neutronowymi, supergęstymi pozostałościami masywnych gwiazd, które wybuchły. Centralna gwiazda w mgławicy Krab, pozostałość po supernowej z 1054 r., została zidentyfikowana jako pulsar i okazało się, że rozbłyskuje zarówno w zakresie fal optycznych, jak i radiowych. Pozostałość po supernowej z 1987 r. w Wielkim Obłoku Magellana jest także pulsarem. Tak więc zagadka małych zielonych ludzików Mewisha i Beli znalazła czysto astronomiczne wyjaśnienie.
Natura pulsarów
Obecne poglądy na strukturę pulsarów są wynikiem teoretycznej dedukcji z podstawowych praw fizyki. Według nich, gwiazdy neutronowe mają prawdopodobnie stałe jądro neutronowe. (Być może jądro składa się też z innych hadronów). Dookoła niego jest warstwa nadciekła", złożona z neutronów, protonów i elektronów. (Nadciekłość to stan, w którym materia może płynąć bez oporu. Warstwa nadciekła gwiazdy neutronowej zawierająca naładowane protony i elektrony jest także nadprzewodnikiem - nie ma oporu elektrycznego).
Na zewnątrz tej warstwy leży skorupa, prawdopodobnie grubości rzędu kilometrów, złożona z neutronów, jąder atomowych i elektronów. Zestalona skorupa zewnętrzna, o grubości dwa razy mniejszej, zawiera' głównie jądra atomowe i elektrony.
Gwiazda, z której powstał pulsar, miała z pewnością pole magnetyczne. Podczas jej zapadania się pole zostało "wmrożone" w rdzeń neutronowy i stało się miliardy razy silniejsze. Cząstki naładowane - protony i elektrony ciągle opuszczają powierzchnię gwiazdy neutronowej. Silne pole magnetyczne wprawia je w ruch wirowy, generujący fale radiowe, które są formowane w wiązki wychodzące z biegunów magnetycznych.
Gwiazda neutronowa obraca się bardzo szybko - od ok. 0,2 do ok. 1000 razy na sekundę - a dwie wiązki emitowane z biegunów magnetycznych obracają się dookoła osi obrotu. Jeśli któraś ustawi się w odpowiednim kierunku, to na Ziemi odbieramy serię impulsów.
Mgławica Krab jest pozostałością po supernowej, rozszerzającą się od momentu eksplozji, zaobserwowanej ponad 900 lat temu. W jej środku znajduje się zapadnięte jądro gwiazdy, która wybuchła - pulsar wysyłający błyski fal radiowych, światła i promieni X. W m/arę starzenia się spowolni swój obrót i ograniczy emisję do tal radiowych.
|
