Hľadanie pulzarov prostredníctvom projektu Einstein@Home a rádioteleskopu v Arecibo - prečo a ako?

1.) Čo je to rádiopulzar?

Keď masívna hviezda spotrebuje všetko svoje využiteľné jadrové palivo, skolabuje vplyvom svojej vlastnej gravitácie. Jadro takejto hviezdy začne byť vystavené extrémnemu tlaku, vplyvom ktorého nastane zlučovanie elektrónov a protónov na neutróny. Výsledný objekt sa nazýva neutrónová hviezda. Ak je hmotnosť neutrónovej hviezdy vyššia než dve či tri hmotnosti Slnka, pokračuje v kolapse a vzniká čierna diera.

Rádiopulzary sú neutrónové hviezdy s nepredstaviteľne silným magnetickým poľom. Rotujú a urýchľujú elektróny v ich blízkosti na rýchlosti blízke rýchlosti svetla. Tieto elektróny vyžarujú žiarenie koncentrované do smeru úzkeho kužeľa. Keď tento kužeľ pri svojej rotácii pretína Zem, pozorujeme krátke pravidelné zjasnenia rádiového signálu, presne ako v prípade majáku. Niektoré pulzary vyžarujú aj viditeľné svetlo, roentgenové alebo gama žiarenie.

V súčasnosti sú pulzary najčastejším spôsobom, akým môžeme pozorovať neutrónové hviezdy - doposiaľ sme ich objavili zhruba 1800. Len mizivé percento pulzarov sa vyskytuje v binárnych systémoch (čiže systémoch zložených z dvoch hviezd, kde aspoň jedna zložka je pulzarom), ktoré umožňujú presne určiť ich hmotnosť. Známych binárnych pulzarov je zatiaľ príliš málo na to, aby nám to umožnilo zistiť presnú hornú hranicu hmotnosti neutrónovej hviezdy - pričom práve tento parameter je popri rozmeroch najdôležitejší pri určovaní podmienok a vlastností tejto extrémne stlačenej formy hmoty (poznámka - hustota hmoty v centre neutrónovej hviezdy dosahuje až desaťnásobok hustoty centra atómového jadra).

Všetky pulzary v katalógu - prezrite si online katalóg pulzarov ATNF obsahujúci najaktuálnejšie informácie o 1800 známych pulzaroch 

Obr. 1: Pod tvrdou železnou kôrou leží tekuté vnútro pozostávajúce z neutrónov a iných ťažkých elementárnych častíc. Jedna míľa je približne 1,6 km.

Kredit: NASA

Obr. 2: Keď jeden z kužeľov pretne pri svojej rotácii našu Zem, pozorujeme zjasnenie pulzaru v rádiovej oblasti (horná časť obrázku) - jeho intenzita prudko stúpne a následne opäť klesne (spodná časť obrázku).