Pulzárok

Az 1967-ben felfedezett pulzárok gyorsan forgó neutroncsillagok erős mágneses térrel (3.62. ábra). A forgás- és a mágneses tengely nem esik egybe, ezért a mágneses tengely precesszál (ferde rotátor). A mágneses tengely mentén két irányban felgyorsuló, kifelé mozgó elektromos töltések sugároznak egy szűk térszögben. Ezen nyalábok (jetek) mentén erős sugárzás történik a rádió-, sok esetben a látható, a röntgen- és a gammatartományban is. Amikor a forgás során felénk mutat a jet, felvillanni látjuk a pulzárt. Az impulzusok közötti idő, ami a forgási periódusnak felel meg, 0,001 és néhány másodperc közötti. A legtöbb pulzár atomóra pontossággal sugározza az impulzusokat. Ez a periódusidő a csillag korával nagyon lassan változik, növekszik, mert lassul a pulzár forgása.

3.62. Ábra: Pulzár modellje (http://universe-review.ca/F08-star.htm).

Eddig kb. 2000 pulzárt fedeztek fel. Mintegy 10 %-uk kettős rendszerben található, a keringési periódus 90 perc és 5,3 év közötti. A pulzárnak a kettős rendszer tömegközéppontja körüli keringése során változik a felénk mutató, radiális sebessége, ezért a Doppler-effektus szerint periodikusan változik az impulzusok közötti idő. Éppen ez a látszólagos moduláció vezethet a kettősség felfedezéséhez. Így találtak számos kettős neutroncsillagot (pulzár-fekete lyuk kettős még nincs, de két pulzárt tartalmazó rendszer van), sőt néhány pulzár körül exobolygókat. A kettősség a tömeg meghatározását is lehetővé teszi, a neutroncsillagok többnyire 1-2 Nap-tömegűek, átlagosan 1,4 $M_{\odot }$. Az öreg milliszekundumos pulzárok mind kettősben vannak, az átszívott és rájuk hulló anyag pörgeti fel őket. A neutroncsillag kettősök esetében számos relativisztikus effektus figyelhető meg, mint például a periasztron-vándorlás, vagy a gravitációs hullámok kibocsátása miatti energiavesztés, egymáshoz való közeledés.

3.63. Ábra: Pulzárimpulzusok profiljai (Lorimer 2008).

3.64. Ábra: Pulzárok periódus-periódusváltozás diagramja kor és mágnesség vonalakkal. Jobbra fenn a sárga csillagok nagy energiájú magnetárok. A kettős pulzárok jele körül kör van. A milliszekundumos pulzárok balra lenn, a felpörgés vonal alatt találhatók (http://www.atnf.csiro.au).