Pulsar - gwiazda rozkręcona do granic możliwości. Najszybszy wiruje jak szalony

Kiedy w potężnej eksplozji supernowej umiera masywna gwiazda, jej strzępy rozrzucane są po całej otaczającej ją przestrzeni międzygwiezdnej. Po każdej takiej eksplozji coś jednak po gwieździe pozostaje. W zależności od tego jak masywna przed eksplozją była gwiazda, będziemy mieli tu do czynienia z gwiazdą neutronową lub czarną dziurą.

W przypadku mniejszych masywnych gwiazd charakteryzujących się masą rzędu 8-10 mas Słońca, po eksplozji pozostanie gwiazda neutronowa, obiekt zbudowany z niezwykle ciasno upakowanych neutronów. Aby wyobrazić sobie jak gęsta jest materia tworząca gwiazdę neutronową, trzeba porównać ją np. do Słońca.

Nasza Gwiazda Dzienna ma niemal 1,4 mln km średnicy i masę... wiadomo, masę jednego Słońca. Pamiętajmy naturalnie, że w jądrze Słońca ciśnienie i temperatura są tak wysokie, że bezustannie dochodzi tam do procesów fuzji wodoru w hel.

Jak się ma do tego gwiazda neutronowa? Weźmy materię o masie dwukrotnie większej niż masa Słońca i ściśnijmy ją w kulkę o średnicy 25 km. Oto gwiazda neutronowa. Dwie masy słońca w kulce o średnicy 25 km. Gdyby zatem nabrać łyżeczką do herbaty takiej materii, to ważyłaby ona ok. 6 mld ton, czyli jak to mawiał klasyk nic by to nie dało. Nawet jakby mieć potężne bicepsy, nic by to nie dało i takiej łyżeczki nie dałoby się podnieść.

To jednak nie koniec osobliwości związanych z gwiazdami neutronowymi. Wyobraźmy sobie, że taki obiekt, nazywany już pulsar, ma bardzo silne pole magnetyczne, dzięki czemu ze swoich biegunów magnetycznych emituje silne wiązki emisji.

Kiedy taka gwiazda rotuje wokół własne osi, obracające się wraz z nią wiązki omiatają bezustannie przestrzeń kosmiczną. Kiedy na pewnym etapie obrotu wokół własnej osi taka wiązka przez chwilę skierowana jest w stronę Ziemi, instrumenty znajdujące się na powierzchni naszej planety odbierają bardzo krótkie sygnały radiowe, które pojawiają się przy każdym obrocie takiego pulsara.

Jeżeli myśleliście, że rozmiary gwiazdy neutronowej, czy pulsara są czymś wyjątkowym, to byliście w błędzie. Okazuje się bowiem, że najbardziej zdumiewającą cechą takich obiektów może być tempo obrotu wokół własnej osi. Zanim jednak o tym, przypomnijmy sobie jakie są przeciętne wartości tego parametru.

Planetoidy w Układzie Słonecznym wykonują pełen obrót wokół własnej osi w czasie od 2 do 20 godzin. Warto tutaj jednak zauważyć, że najszybsze 35 znanych planetoid, głównie tych o rozmiarach rzędu kilku metrów obraca się wokół własnej osi w czasie krótszym niż minuta. Najszybsza z nich, czyli 4-metrowa planetoida 2020 HS7 na jeden obrót potrzebuje zaledwie 3 sekund.

Tutaj trzeba pamiętać, że czym innym jest planetoida o średnicy 4 metrów, a zupełnie czym innym bardzo gęsta gwiazda o średnicy 25 km oraz masie aż dwóch słońc.

Okazuje się jednak, że tam gdzie kończą się najszybciej rotujące planetoidy rozpoczyna się domena najwolniej rotujących pulsarów. Rekordzistą w tym względzie jest pulsar PSR J0250+5854 znajdujący się 14 mln lat świetlnych od Ziemi, który na pełny obrót wokół własnej osi potrzebuje "aż" 23,5 sekundy.

Co więcej, drugi na liście pulsar potrzebuje już tylko ośmiu sekund. Pamiętajmy jednak, że to jest tylko ekstremum. Tu mamy do czynienia z najwolniejszymi pulsarami.

Większość obiektów tego typu na pełen obrót potrzebuje mniej niż jedną sekundę. Wyobraźcie sobie, że znajdujecie się w bezpiecznej odległości od pulsara i widzicie, jak emitowane z niego strumienie elektromagnetyczne omiatają niebo w czasie jednej sekundy niczym miecze świetlne rodem z Gwiezdnych Wojen. Widzicie to?

Najszybszy pulsar należy do obszernej grupy tzw. pulsarów milisekundowych. Już nazwa całej kategorii brzmi surrealistycznie, ale to co stoi na jej szczycie wymyka się ludzkiemu poznaniu.

PSR J1748-2446ad to pulsar znajdujący się w gwiazdozbiorze Strzelca w gromadzie kulistej Terzan 5. Jego absurdalna prędkość wynika bezpośrednio z jego położenia. Pulsar jest składnikiem dość ciasnego układu podwójnego, w którym ze zwykłej gwiazdy na pulsara opada ciągły strumień materii, który bezustannie rozkręca pulsara, przenosząc na niego moment pędu.

To właśnie w ten sposób pulsar osiągnął swoją obecną prędkość rotacji wynoszącą 716 obrotów na sekundę, albo jak kto woli 42 981 obrotów na minutę. Tego po prostu nie da się ani pobić, ani nawet zrozumieć.

Czytaj więcej: