Dzięki pracy profesora Hendrika Schatza z National Superconducting Cyclotron Laboratory w stanie Michigan udało się rozwiązać kolejną zagadkę pulsarów. Na ich powierzchni zaobserwowano gigantyczne eksplozje, których moc i częstotliwość nie zgadzały się z dotychczasowymi modelami teoretycznymi. Problem dotyczył gwiazd neutronowych z układów podwójnych.

Układ pulsar – gwiazda tworzy się w sytuacji, gdy początkowo ciała niebieskie różnią się typami widmowymi. Wówczas gorętsze i bardziej masywne z nich wypala się szybciej i kończy życie jako gwiazda neutronowa lub czarna dziura.

Stary model fizyczny nie przewidywał istnienia zaobserwowanych eksplozji. Okazało się, że było to spowodowane w głównej mierze założeniem zbyt małej temperatury powierzchniowej pulsarów. Problem niedoboru energii został rozwiązany przez odrzucenie założeń upraszczających obliczenia i wprowadzenie bardziej realistycznych struktur fizyki atomowej. Dzięki temu nowy model oddaje rzeczywisty obraz zjawisk.

Eksplozje zachodzą w sytuacji, gdy gwiazda neutronowa oraz jej towarzyszka znajdują się dostatecznie blisko siebie. Wówczas pulsar wysysa materię z jej powierzchni. Ta opadając rozgrzewa się, a gdy zostaną przekroczone graniczne wartości temperatury, ciśnienia i gęstości, rozpoczyna się proces reakcji termojądrowych. Następuje eksplozja – odrzucenie nagromadzonej materii. Obdarzona ogromną energią materia świeci w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Proces taki odbywa się cyklicznie co kilka godzin. Energia pojedynczej eksplozji jest w przybliżeniu równa ilości energii, wyemitowanej przez Słońce w przeciągu dekady.

Badania te pozwoliły na lepsze zrozumienie zjawisk, zachodzących w układach podwójnych.

Autor

Maciej Sznajder