Pulsars

De kern van de ster die als supernova ontploft is in hetzelfde tijdsbestek onder zijn eigen zwaartekracht in elkaar gekrompen tot een zeer compact object met hele hoge dichtheid. Afhankelijk van de massa van de kern zal het leiden tot de vorming van een neutronenster of een zwart gat. In het geval van een neutronenster is de materie zo compact geworden dat electronen en protonen samengedrukt worden tot neutronen en de kern alleen maar uit neutronen bestaat. Zo'n neutronenster heeft een afmeting van 10 - 20 km en aan massa van een paar zonsmassa's, zodat we te maken hebben met dichtheden van ~10¹⁸ kg/m³. Een dergelijke neutronenster heeft een heel sterk magnetisch veld en roteert snel (door behoud van hoekmoment neemt de rotatie van de sterkern sterk toe als deze samentrekt tot een afmeting van ~10 km). In dit snel roterende magneetveld kunnen vrije electronen in de omgeving worden versneld en aanleiding geven tot synchrotron straling. Deze straling wordt voornamelijk uitgestraald langs de polen van de roterende neutronen ster, zodat we alleen emissie van zo'n object ontvangen als deze stralingsbundel door ons gezichtsveld zwiept. Net als de lichtbundel van een vuurtoren. Dit betekend dat het signaal een pulserend karakter zal hebben, en daarom worden zulke roterende neutronensterren pulsars genoemd. De meeste pulsars zijn alleen op radiogolflengtes te detecteren. Slechts een pulsar is ook optisch en in het infrarood te zien en dat is de pulsar die geassicieerd is met de Krabnevel (figuur 5). Deze pulsar is ook de energiebron voor de nevel zelf, die voornamelijk synchrotron straling produceert. Figuur 6 laat een schets zien van de configuratie van een snel roterende neutronenster. De rotatie neemt langzaam af en het energieverlies ten gevolge daarvan is precies de energie die nodig is om een object als de Krabnevel van energie te voorzien. De rotatie afname van de Krabnevel pulsar is b.v. dP/dt = 10 ^-13 s/s. Als we dit vergelijken met de uitgestraalde energie (~ 10³¹ J/s) dan is dit ongeveer gelijk aan het verlies aan rotatie energie ( L = dE/dt = 8/5 p M R² P^-3 dP/dt , met M de massa en R de straal van de pulsar). De periode van de pulsar in de Krabnevel is P ~ 0.03 s. Vooor meer details zie de extra pagina met afleidingen.

Een interessante pulsar site is: http://pulsar.princeton.edu/

Voor pulsar geluiden zie: http://www.jb.man.ac.uk/~pulsar/Education/Sounds/sounds.html