PSR J0922+0638 պուլսարի 22-ամյա դիտարկումները բացահայտել են նրա վարքագծի զարմանալի առանձնահատկություններ, որոնք նոր հարցեր են առաջացնում նեյտրոնային աստղերի ֆիզիկայի վերաբերյալ: Այս օբյեկտը, որը վաղուց մարած աստղի գերխիտ մնացորդ է, ցուցադրում է պտույտի անսովոր «խափանումներ», որոնք տեղի են ունենում անսպասելի կանոնավորությամբ:

Ի՞նչ է պուլսարը

Պուլսարները նեյտրոնային աստղեր են, որոնք պտտվում են հսկայական արագությամբ և արձակում են ճառագայթման կանոնավոր իմպուլսներ: PSR J0922+0638-ը պտտվում է 0.43063 վայրկյան պարբերությամբ՝ պահպանելով այդ կայունությունը հարյուր հազարավոր տարիներ: Նման աստղերն աներևակայելի խիտ են. նրանց զանգվածը մի քանի անգամ գերազանցում է Արեգակի զանգվածը, բայց տրամագիծը կազմում է ընդամենը մի քանի կիլոմետր: Սա նրանց դարձնում է տիեզերքի ամենախիտ օբյեկտներից մեկը՝ զիջելով միայն սև խոռոչներին:

Պուլսարի ներսում նյութը սեղմված է մինչև ծայրահեղություն, որտեղ նեյտրոններն ու պրոտոնները վերածվում են հսկայական ատոմային միջուկի: Եթե նեյտրոնային աստղերի արտաքին շերտերը գիտնականներին որոշակիորեն հասկանալի են, ապա նրանց միջուկներում ընթացող պրոցեսները մնում են լիակատար առեղծված: Էկզոտիկ քվանտային ուժերը պահպանում են պուլսարները սև խոռոչի վերածվելուց, սակայն դրանց բնույթը դեռևս պարզ չէ:

Խափանումներ և դրանց կանոնավորությունը

Գիտնականները վերլուծել են 22 տարվա տվյալները, որոնք հավաքվել են Չինաստանի «Նանշան» ռադիոաստղադիտակով և Հարավային Աֆրիկայի MeerKAT զանգվածով: Նրանք պարզել են, որ PSR J0922+0638-ը այնքան կայուն չէ, որքան թվում է: Երկու տասնամյակի ընթացքում գրանցվել է ավելի քան մեկ տասնյակ «խափանում»՝ պտտման արագության հանկարծակի փոփոխություններ: Այդ խափանումները նվազագույն են՝ փոխելով արագությունը միլիարդերորդ մասով, բայց պուլսարի համար դա նշանակում է էներգիայի հսկայական փոփոխություններ:

Զարմանալի է, որ խափանումները տեղի են ունենում մոտավորապես յուրաքանչյուր 550 օրը մեկ կանոնավորությամբ: Բացի այդ, գիտնականները նկատել են, որ պուլսարի պտտման արագությունը դանդաղորեն արագանում և դանդաղում է 500-600 օր տևողությամբ ցիկլով: Այս ցիկլերի համընկնումը հուշում է, որ դրանք կապված են:

Հնարավոր պատճառները

Գիտնականները դեռևս չեն կարող ճշգրիտ բացատրել այդ խափանումների բնույթը, բայց առաջ են քաշում մի քանի վարկած.

  • Մագնիսական դաշտեր: Պուլսարներն ունեն հզոր մագնիսական դաշտեր, որոնք կարող են կուտակել և ազատել էներգիա: Հնարավոր է՝ PSR J0922+0638-ը անցնում է ցիկլային փոփոխությունների միջով, որոնք նման են Արեգակի ակտիվության ցիկլերին՝ ուժեղ և թույլ մագնիսական դաշտերի փոփոխությամբ:
  • Գերհոսուն հեղուկ: Պուլսարի միջուկում կարող է գոյություն ունենալ տարրական մասնիկների գերհոսուն շերտ: Նրա տատանումները կարող են ազդել աստղի պտտման արագության վրա, իսկ հոսքի ուղղության կտրուկ փոփոխությունները կարող են առաջացնել խափանումներ:

Պուլսարների ֆիզիկայի առեղծվածները

Խափանումների ճշգրիտ պատճառը և դրանց կապը պտտման արագության ցիկլային փոփոխությունների հետ դեռևս անհայտ են: Այնուամենայնիվ, PSR J0922+0638-ի դիտարկումները ընդգծում են, թե որքան բարդ և յուրահատուկ են նեյտրոնային աստղերի ներսում ընթացող պրոցեսները: Նման երկարաժամկետ հետազոտությունները օգնում են գիտնականներին աստիճանաբար բացահայտել տիեզերքի ծայրահեղ պայմաններում ֆիզիկայի գաղտնիքները:

Ապագայում աստղագետները հույս ունեն հավաքել էլ ավելի շատ տվյալներ՝ հասկանալու համար, թե ինչպես են կառուցված պուլսարները և ինչն է առաջացնում նրանց տարօրինակ վարքը: PSR J0922+0638-ն արդեն ցույց է տվել, որ նույնիսկ մեռյալ աստղերը կարող են զարմացնել իրենց ակտիվությամբ և առեղծվածային բնույթով: