Pulsaren er universets fartdjævel

Stjernestoffet opfører sig ikke som de atomer, mennesker og alt omkring os består af.

Almindeligt stof, som vi kender det, består af atomer, der igen er sammensat af atomkerner med protoner og neutroner omgivet af en sky af elektroner.

Stjernestoffet kan lidt forenklet forstås som enorme atomkerner af neutroner.

Tætheden af stjernestoffet er ekstrem: Pulsarer har en diameter på cirka 20 kilometer, men vejer alligevel omkring halvanden gang så meget som Solen, der har en diameter, som er 69.500 gange større.

Det betyder, at et stykke neutronstjerne på størrelse med en sukkerknald vejer lige så meget som Mount Everest.

Så tæt stof eksisterer ikke på Jorden – forskerne kan ikke engang skabe det i laboratoriet.

Hvorfor udsender en pulsar elektromagnetisk stråling?

Pulsarer sender elektromagnetisk stråling ud i rummet på grund af deres magnetfelt, som er kraftigst ved de magnetiske poler. Her bliver ladede partikler som elektroner og protoner accelereret op til hastigheder nær lysets.

Ved accelerationen udsender partiklerne elektromagnetisk stråling med forskellige bølgelængder – alt fra gamma- og røntgenstråling over synligt lys til radiobølger.

Strålingen gør pulsarer til en slags kosmiske fyrtårne, der konstant sender bølger ud i verdensrummet. Men set fra Jorden blinker de taktfast.

Det skyldes, at de magnetiske poler, hvor bølgerne stråler ud fra, ikke ligger samme sted som de geografiske poler – præcis som det er tilfældet på Jorden.

Det betyder, at strålingen sendes ud som den roterende lyskegle på et fyrtårn. Ligesom lyskeglen rammer et skib med jævne mellemrum, rammer strålerne Jorden i takt med, at pulsaren roterer.

Hvordan blev den første pulsar opdaget?

Den britiske astronom Jocelyn Bell fandt den første pulsar i 1967, hvor hun opfangede nogle radiosignaler fra rummet, der dukkede op med fuldstændig regelmæssige mellemrum.

I begyndelsen vidste hun dog ikke, hvor radiobølgerne kom fra. Signalerne fik navnet LGM-1, der står for “little green men,” fordi astronomerne ikke kunne afvise, at signalet kunne være kommunikation fra en fjern civilisation.

Da astronomerne fandt den rigtige kilde, fik de roterende neutronstjerner navnet pulsar på grund af deres pulserende stråling.

Siden har astronomerne fundet mere end 2500 pulsarer.

Hvad er et glitch?

Alle pulsarer sætter uhyre langsomt rotationshastigheden ned, efterhånden som de mister energi i form af stråling.

Men fem-seks procent af pulsarerne sætter med ujævne mellemrum farten lidt op igen ved et såkaldt “glitch” eller astronomisk hik.

Astrofysikerne ved ikke, hvordan neutronstjernerne udfører manøvren, men de har en teori om, at forklaringen skal findes i et samspil mellem pulsarens kerne og skorpen.

Neutronstjerner har et superflydende indre, hvor neutroner flyder frit rundt blandt hinanden helt uden gnidningsmodstand. Kernen er omgivet af en fast ydre skal med mere “normalt” stof, herunder almindelige atomkerner.

Når stjernen langsomt sætter farten ned, følger det flydende indre ikke med – som i en stor, roterende vandballon bliver vandet ved med at dreje rundt, selv om selve ballonen bliver bremset.

Hikket opstår, når neutronstjernens indre kommer for meget ud af takt med skorpen og ifølge teorien tvinger skorpen til at følge med.

Måske foregår det ved, at små hvirvelstrømme mellem de to lag ændrer form og skaber kontakt, så kernen kan give skorpen et tiltrængt skub.

Forskerne er dog ikke sikre på, hvilken reaktion der sker mellem skorpe og indre – men måske kan nye, usædvanlige data om pulsaren Vela afsløre det.