Zvyšok supernovy, ktorá explodovala ešte v roku 1054, známy ako Krabí pulzar, je zdrojom unikátneho signálu známeho ako „zebra“. Tento jav pozorovaný na rádiovej frekvencii vyvolával otázky už od svojho objavu v roku 2007.

Najnovšie astrofyzik Mikhail Medvedev z University of Kansas priniesol v štúdii publikovanej v žurnále Physical Review Letters  nový model, ktorý vysvetľuje tento fenomén pomocou difrakcie svetla na plazme v magnetosfére pulzaru. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Zvláštny pulzar

Krabí pulzar (PSR B0531+21 alebo NP0532 alebo CM Tauri) je rotujúca neutrónová hviezda, resp. pulzar v strede Krabej hmloviny objavený v roku 1969. Má priemer okolo 20 km a rotuje s periódou 33 milisekúnd, teda 30-krát za sekundu. Unikajúci relativistický vietor z neutrónovej hviezdy generuje synchrotrónové žiarenie, ktoré produkuje väčšinu žiarenia z hmloviny viditeľného od rádiovej oblasti až po oblasť gama žiarenia. Pulzar sa nachádza vo vzdialenosti 6 300 svetelných rokov.

Navyše, Krabí pulzar je jediným známym vesmírnym objektom, ktorý produkuje tzv. „zebra vzor“ – zvláštne usporiadanie intenzity žiarenia do pruhov, ktoré pripomínajú zebru. Tento jav zaujal astronómov práve svojou jedinečnosťou, no jeho pôvod bol dlho nejasný.

Konečne poznáme dôvod

Mikhail Medvedev vysvetľuje, že za týmto fenoménom stojí interferencia rádiových vĺn s plazmou v okolí pulzaru. „V optike poznáme difrakciu ako ohýbanie vĺn okolo prekážok, čo vedie k vzniku vzorov zo svetlých a tmavých pásov,“ uvádza Medvedev. V prípade Krabieho pulzaru sa táto „prekážka“ skladá z plazmy, ktorej hustota sa mení v závislosti od vzdialenosti od neutrónovej hviezdy. Táto hustota spôsobuje, že rádiové vlny sú rôzne odrážané a prechádzajú cez rôzne oblasti, čo vytvára spomínaný pruhovaný vzor.

NASA and ESA; Acknowledgment: J. Hester (Arizona State University)

V rámci svojho výskumu Medvedev využil rozsiahle pozorovacie dáta pulzaru a vytvoril nový model. Ten mu následne ukázal, že keď rádiové vlny prechádzajú cez plazmu, nízkofrekvenčné vlny sú odrážané vo väčších vzdialenostiach od pulzaru, zatiaľ čo vysokofrekvenčné sa odrážajú bližšie k nemu. Táto rôznorodosť vzdialeností vedie k interferenčným vzorom, ktoré sa prejavujú vznikom „vzoru zebra“.

„Je to jediný objekt vo vesmíre, o ktorom vieme, že produkuje tento typ emisie. Vysokofrekvenčná zložka interpulzu, ktorá sa pohybuje medzi 5 a 30 gigahertzmi, je skutočne unikátna,“ dodáva Medvedev.

Hoci Krabí pulzar je unikátny svojou intenzívnou aktivitou, Medvedevov model môže byť použitý aj na ďalšie pulzary. Mimo to známe binárne pulzary, ktoré sa používajú na testovanie Einsteinovej všeobecnej teórie relativity, môžu byť tiež skúmané touto metódou.