ნეიტრონული ვარსკვლავი (პულსარი)

ნეიტრონული ვარსკვლავი არის ციური სხეული, რომელიც სუპერნოვას აფეთქების შედეგად წარმოიქმნება. ნეიტრონული ვარსკვლავის ჩამოყალიბებისთვის, აფეთქებამდე ვარსკვლავის მასა რამდენჯერმე უნდა აღემატებოდეს მზის მასას. თუმცა, თუ აფეთქებამდე ვარსკვლავის მასა მზის მასას 20-ჯერ მეტით აღემატება, მაშინ კოლაფსის შედეგად, ნეიტრონული ვარსკვლავის ნაცვლად შავი ხვრელი ჩნდება.

ეს ციური სხეული ძირითადად ნეიტრონებისგან შედგება და მაღალი სიჩქარით ბრუნავს. ნეიტრონულ ვარსკვლავებს ძალიან ძლიერი მაგნიტური ველი აქვთ, რომელიც ზედაპირზე 10¹²-10¹³ გ-ს აღწევს. ასეთი ვარსკვლავის მასა შეიძლება შევადაროთ მზის მასას, მაგრამ მათი დიამეტრი საშუალოდ მხოლოდ 20 კმ-ია, ხოლო საშუალო სიმკვრივე, სავარაუდოდ, 10¹⁵ გ/სმ³-ია. ანუ საკუთარ მასასთან შედარებით მნიშვნელოვნად პატარა ზომის არიან.

ნეიტრონულ ვარსკვლავებს მიეკუთვნება შემდეგი ტიპის ციური ობიექტები: პულსარები, რომლებიც წარმოადგენენ რადიო, რენტგენული, ოპტიკური და გამა გამოსხივების ძლიერი რეგულარული და მკაცრად პერიოდული იმპულსების წყაროებს;

 ასევე რენტგენული ორმაგი ვარსკვლავები, ანუ მიკროკვაზარები, არიან ორმაგი სისტემები, რომლებიც შედგება ნეიტრონული ვარსკვლავისა და ჩვეულებრივი მასიური ვარსკვლავისგან.

ვარსკვლავის ბრუნვის პერიოდისა და მისი მაგნიტური ველის სიდიდის მიხედვით, ნეიტრონული ვარსკვლავები შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც გამომფრქვეველი (რადიოპულსარები), „პროპელერები“, აკრეტორები (რენტგენის პულსარები), მაგნეტარები ან გეოროტატორები.

ნეიტრონული ვარსკვლავის არსებობა პირველად ასტრონომებმა ვალტერ ბაადმა და ფრიც ცვიკიმ იწინასწარმეტყველეს 1932 წელს ჯეიმს ჩადვიკის მიერ ნეიტრონის აღმოჩენის შემდეგ.

1967 წელს ფიზიკოსებმა ენტონი ჰიუიშმა და ჯოსლინ ბელმა, რადიოდაკვირვებების შედეგად (პულსური გამოსხივების წყალობით), აღმოაჩინეს ობიექტი, რომელიც მართლაც პულსარი აღმოჩნდა.

რუსმა მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ GRO J2058+42 სისტემაში ნეიტრონული ვარსკვლავის მაგნიტური ველი მხოლოდ მაშინ ფიქსირდება, როდესაც ის გარკვეული მიმართულებით ბრუნდება დამკვირვებლისკენ. შეიძლება ითქვას, რომ ეს ველი ყოველთვის ხილული არაა. 

ამერიკელმა ასტრონომებმა ნეიტრონული ვარსკვლავი GRO J2058+42 მეოთხედი საუკუნის წინ აღმოაჩინეს. ის განსაკუთრებულ კლასს მიეკუთვნება — აფეთქების (ან გარდამავალი) რენტგენის პულსარებს. მას შემდეგ მეცნიერებმა საფუძვლიანად შეისწავლეს ეს ციური სხეული და მისი კლასის სხვა ობიექტებთან შედარებით რაიმე თავისებურება ვერ შენიშნეს.

თუმცა, NuSTAR-ის კოსმოსური ობსერვატორიის ბოლოდროინდელმა მონაცემებმა შესაძლებელი გახადა ამ პულსარის გამოსხივების მახასიათებლების უფრო დეტალურად შესწავლა.

აღმოჩნდა, რომ მისი ენერგეტიკული სპექტრები შეიცავს ციკლოტრონულ შთანთქმის ხაზს, რომელიც საშუალებას იძლევა ცალსახად განისაზღვროს ობიექტის მაგნიტური ველის სიძლიერე. ეს თავისთავად სიახლეს არ წარმოადგენს; ასეთი მახასიათებლები ამჟამად სამი ათეული ობიექტისთვისაა ცნობილი.

თუმცა, როგორც აღვნიშნეთ, რუსმა მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ GRO J2058+42-ში ეს ხაზი მხოლოდ მაშინ ვლინდება, როდესაც ნეიტრონული ვარსკვლავი გარკვეული მიმართულებით არის მიმართული დამკვირვებლისკენ.

ასტრონომებმა ამის გაკეთება მხოლოდ ნეიტრონული ვარსკვლავის მახასიათებლების ათი სხვადასხვა კუთხიდან დეტალური შესწავლის შემდეგ შეძლეს.

მხოლოდ ერთ მათგანს აღმოაჩნდა რადიაციული დეფიციტი დაახლოებით 10 კევ ენერგიის დროს, რაც შეესაბამება 1012 გ მაგნიტური ველის სიძლიერეს.

რუსი ასტროფიზიკოსებისთვის კვლევის სირთულე იმაში მდგომარეობს, რომ ამ სისტემების უმეტესობაში აფეთქებები ძალიან იშვიათად შეინიშნება და მათი საიმედოდ პროგნოზირება შეუძლებელია.

მათ შეძლეს ნეიტრონული ვარსკვლავის, GRO J2058+42-ის ახალი აფეთქების მომენტის დაფიქსირება და NuSTAR ობსერვატორიის გამოყენებით დაკვირვებების სერიის სწრაფად ჩატარება. ამ დაკვირვებების შედეგებზე დაყრდნობით, მკვლევარებმა შეძლეს დასკვნის გამოტანა ობიექტის მაგნიტური ველის უცნაური ქცევის შესახებ.

მიღებული მონაცემები იმდენად უჩვეულო იყო, რომ რუსმა მეცნიერებმა დამატებითი გაზომვების ჩასატარებლად ამერიკელ კოლეგებს მიმართეს, თუმცა მათაც დაადასტურეს საწყისი დასკვნები. ბოლო დრომდე ითვლებოდა, რომ მაგნიტურ ველში ასეთი არაერთგვაროვნება მხოლოდ ვარსკვლავებზე ან მაგნეტარების ხანმოკლე აფეთქებების დროს ყალიბდებოდა.

რუსი მეცნიერების ნაშრომი პირველად იძლევა ნეიტრონული ვარსკვლავის მაგნიტური ველის უფრო რთული სტრუქტურის მტკიცებულებას, ვიდრე აქამდე ეგონათ. ასევე აღმოჩნდა, რომ ამ სტრუქტურას შეუძლია ფორმის შენარჩუნება დიდი ხნის განმავლობაში. ეს ნიშნავს, რომ ეს ობიექტის ფუნდამენტური თვისებაა და არა ხანმოკლე ფენომენი.

(თქვენ გიყვართ და გაინტერესებთ კოსმოსი? 🪐🪐🪐🪐☄️☄️☄️☄️☄️)