pulsar

Pulsar, astrofysisk objekt, der udsender pulserende elektromagnetisk stråling. Den første pulsar blev opdaget i 1967 af forskerstudenten Jocelyn Bell Burnell (f. 1943) og hendes vejleder Anthony Hewish; sidstnævnte fik nobelprisen i fysik 1974 for opdagelsen. Objekterne blev snart identificeret som hurtigt roterende neutronstjerner med meget kraftige magnetfelter (10⁸ tesla), hvor ladede partikler (fx elektroner) løsrives fra overfladen og spirallerer i baner langs magnetfeltet under udsendelse af synkrotronstråling. Denne stråling udsendes navnlig i to kegler ved stjernens magnetiske poler, og når stjernen roterer, kan disse kegler ramme Jorden som lyskeglen fra et fyrtårn. Herved observeres en pulserende stråling.

Pulsar nummer 1000 blev opdaget i 1998, og i dag kendes mere end 1700. Pulserne observeres navnlig i radiobølgeområdet, men også ved en række andre bølgelængder. Tiden mellem to pulser (perioden) varierer fra 1,39.595 ms til ca. 5 s. Perioden svarer til neutronstjernens rotationstid. De hurtigste pulsarer roterer med en overfladehastighed på over 10% af lysets hastighed; ved en periode på knap 1 ms ville gravitationen ikke længere kunne holde overfladelagene fast.

De fleste pulsarers perioder vokser med tiden, fordi neutronstjernernes rotationsenergi langsomt opbruges. Samtidig svækkes stjernernes magnetfelter, og efter millioner af år menes pulsudsendelsen at ophøre. Gamle pulsarer kan dog få deres anden ungdom, hvis de befinder sig i et dobbeltstjernesystem, hvor den anden stjerne svulmer op, og gas falder ned på overfladen af neutronstjernen. Herved tilføres pulsaren impulsmoment, så stjernen roterer hurtigere. De hurtigste pulsarer menes dannet på denne måde.

Pulsarers perioder er normalt fantastisk stabile (bortset fra den omtalte periodeforlængelse). I nogle tilfælde er perioderne kendt med 14 betydende cifre, hvilket er sammenligneligt med de mest præcise ure på Jorden. Dette har bl.a. ført til eftervisning af en forudsigelse fra Einsteins almene relativitetsteori, nemlig at accelererede masser udsender gravitationsbølger. R. Hulse og J. Taylor opdagede i 1974 en binær pulsar (dvs. en pulsar, som kredser om en anden neutronstjerne), hvis periodevariationer passer perfekt med relativitetsteoriens forudsigelser; for dette fik de nobelprisen i fysik 1993. Flere lignende systemer er opdaget i de seneste år.