Tepat setengah abad yang lalu, para astronom menangkap sinyal aneh, yang awalnya disalahartikan sebagai pesan dari alien. Bagaimana pulsar membuat takut para ilmuwan dan menjadi apa para astronom 50 tahun kemudian, kata peneliti terkemuka Universitas Negeri Moskow, Doktor Ilmu Fisika dan Matematika, astrofisikawan Sergei Popov.
- Sergey, tepatnya 50 tahun yang lalu astronom radio di Cambridge menemukan pulsar radio untuk pertama kalinya. Bagaimana ini bisa terjadi?- Saat itu tahun 1967, seluruh Inggris sedang mempersiapkan ulang tahun ke-50 Great October, Pink Floyd merilis album pertama mereka, The Beatles merekam Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band, kalau tidak salah. Jocelyn Bell, sebagai mahasiswa pascasarjana, menerima kertas sepanjang 30 meter setiap hari, di mana data pada sinyal radio ditulis dengan tangan perekam yang keriput. Dan dia bekerja dengan mereka. Perlahan, dia mulai memperhatikan sinyal aneh yang berulang kali datang dari area yang sama di langit. Dia melihat bahwa sinyal datang setiap 23 jam 56 menit, yaitu untuk periode revolusi bumi relatif terhadap bintang-bintang. Sinyal seperti itu pertama pada rekaman perekam, yang dicatat olehnya, mengacu pada 6 Agustus. Tapi mereka mengidentifikasi semua ini nanti. Kemudian dia melaporkan hal ini kepada pemimpinnya, Anthony Hewish, dan mereka memiliki banyak keraguan tentang seberapa nyata sinyal ini. Diputuskan untuk menguji sinyal ini, dan pada 28 November, verifikasi mereka dimahkotai dengan sukses. Apalagi saat itu mereka baru menyadari bahwa sinyal ini datang dengan jangka waktu 1,33 detik. Maka itu perlu untuk membuang berbagai macam pilihan, termasuk alien. Kita tidak akan pernah tahu seberapa serius yang mana dari mereka yang mengambil versi ini - waktu seperti itu, kesadaran semua diperluas. Sesaat sebelum Natal, saat berangkat liburan, Jocelyn menemukan sumber kedua. Jocelyn menemukan sumber kedua. Jocelyn menemukan sumber kedua.
Dan mereka tidak terburu-buru memberi tahu dunia tentang penemuan itu?
- Ada kemungkinan yang sangat serius bahwa sinyal ini adalah buatan, dan oleh karena itu Hewish menemukan bahwa jika sinyal tersebut berasal dari planet tertentu, dan planet tersebut berputar di sekitar bintangnya, maka pergeseran sinyal Doppler yang cukup kuat akan terlihat. Mereka sengaja menyelidiki opsi ini dan menolaknya, yaitu, mereka menyadari bahwa sumbernya tidak ada pada objek yang secara berkala bergerak mengelilingi bintang. Nah, kemudian mereka menerbitkan artikel di Nature, di mana, sesuai dengan tradisi dan perintah waktu itu, Huish adalah penulis pertama, dan Bell adalah penulis kedua.
Kemudian ada diskusi besar tentang sifat dari objek tersebut, dan kurang dari tujuh tahun kemudian, agak cepat, Hadiah Nobel diberikan untuk ini.
Dan itu bukan tanpa skandal - Bell dibiarkan tanpa hadiah
- Ya, Frel Hoyle menulis surat kepada surat kabar dan berbicara tentang fakta bahwa apa yang dia lakukan sama sekali tidak disengaja, dan dialah yang memperhatikan bahwa sinyal itu datang dari satu bagian langit dengan perbedaan pada hari-hari sidereal. Ada beberapa diskusi tentang ini, dan Jocelyn sendiri kemudian menulis bahwa dia tidak tersinggung dan tidak memiliki keluhan. Setidaknya, kita dapat mengatakan bahwa tidak ada yang mendorong atau mendorong seseorang ke sana dengan sengaja.
Benda aneh itu ternyata adalah bintang neutron, tapi ini kasusnya ketika keberadaan mereka diprediksi sebelumnya?
Video promosi:
- Ya, bintang neutron telah meramal sejak tahun 1930-an. Pada awalnya, bahkan sebelum neutron ditemukan, ada prediksi teoritis abstrak yang dibuat oleh Landau bahwa mungkin ada bintang super padat dengan kepadatan seperti inti atom. Kemudian, pada tahun 1934, ketika neutron ditemukan, sebuah artikel oleh Baade dan Zwicky muncul, di mana diprediksi dengan tepat bahwa bintang neutron sebagian besar dapat terdiri dari neutron dan mereka lahir dalam ledakan supernova. Mereka menunjukkan parameter kunci penting. Kemudian, dengan satu atau lain cara, keberadaan bintang neutron muncul di antara para ahli teori, di suatu tempat di pertengahan tahun 60-an mereka mulai memodelkan secara rinci pendinginan sumber-sumber ini. Dan secara umum, di tahun ke-67, sebuah artikel ditulis oleh Franco Pacini, di mana radiasi pulsar hampir bisa diprediksi.
Jadi, dengan penemuan tahun 1967, seluruh kelas objek baru bermassa bintang seukuran kota besar menjadi dikenal oleh sains. Apa tipenya?
- Memang, ada banyak bintang neutron yang berbeda. Tapi ini terutama pencapaian beberapa tahun terakhir. Pada awalnya diyakini bahwa semua bintang neutron muda mirip dengan pulsar di Nebula Kepiting. Dan kita bisa melihat bintang neutron tua dalam sistem biner jika materi mengalir dari bintang pendamping. Dan kemudian ternyata bintang neutron muda dapat memanifestasikan dirinya dengan cara yang sangat beragam. Jenis sumber yang paling terkenal mungkin adalah magnetar.
Magnetar dapat dianggap sebagai salah satu penemuan paling cemerlang dalam astronomi Rusia-Soviet - benda berkedip, mencapai daya radiasi maksimum yang benar-benar fantastis, lebih dari 10 miliar luminositas matahari.
Di sisi lain, masih ada bintang neutron muda. Tetapi mereka sama sekali berbeda dari pulsar, mis. tidak menampakkan diri sebagai pulsar. Ini adalah, misalnya, mendinginkan bintang neutron di lingkungan matahari, yang disebut. Tujuh Luar Biasa. Ada sumber sisa supernova. Sangat indah ketika tepat di tengah sisa-sisa kita melihat titik kecil sumber sinar-X yang tidak menunjukkan aktivitas apapun. Ini adalah bintang neutron muda, dan kita melihat radiasi dari permukaannya yang panas. Ada juga berbagai varian pulsar yang menarik, misalnya seperti transien radio berputar - objek yang tidak memberikan impuls setiap revolusi.
Peran apa yang mulai dimainkan pulsar dalam astronomi dan masalah terapan?
- Secara umum, semua ilmuwan dikejutkan oleh stabilitas rotasi pulsar, sehingga pulsar bekerja seperti jam yang sangat akurat.
Dan ini memberikan kesempatan bagus untuk menguji Relativitas Umum. Hadiah Nobel kedua untuk bintang neutron diberikan, pada kenyataannya, untuk memeriksa relativitas umum benda-benda ini (khususnya, keberadaan gelombang gravitasi telah dikonfirmasi secara tidak langsung).
Zat di kedalaman bintang neutron berada dalam keadaan super padat - sedemikian rupa sehingga kita tidak dapat menerimanya di laboratorium di Bumi. Dan ini menarik bagi fisikawan. Ada medan magnet yang sangat kuat di permukaannya, yang juga tidak mungkin didapat di laboratorium. Pulsar terkadang menunjukkan kesalahan periode yang berubah secara tiba-tiba. Dan gagasan pertama adalah bahwa ini karena kerak bumi yang pecah. Namun, pada kenyataannya, tampaknya ini masih bukan patahan kerak, tetapi ada efek yang lebih menarik terkait dengan fakta bahwa ada pusaran neutron superfluida di kerak. Dan ketika sistem pusaran ini dibangun kembali, maka terjadi kegagalan periode - bintang secara tajam mempercepat rotasinya.
Dan, seperti yang mereka katakan, pulsar memiliki kepentingan ekonomi nasional.
Untuk waktu yang lama, diyakini bahwa yang paling penting adalah stabilitas rotasinya. Oleh karena itu, standar waktu yang tepat berdasarkan pulsar radio dikembangkan dengan sangat serius.
Dan fakta bahwa mereka belum diterapkan hari ini hanya karena fakta bahwa ada juga kemajuan yang sangat serius di bidang pembuatan jam atom. Jadi bintang neutron tidak berguna di sini, tetapi dibutuhkan untuk memecahkan masalah lain.
Dalam penelitian luar angkasa ada masalah navigasi satelit yang otonom. Jika kita memiliki pesawat ruang angkasa yang terbang di suatu tempat antara Jupiter dan Saturnus, maka idealnya ia perlu memutuskan sendiri di mana dan kapan harus menyalakan mesin untuk mengoreksi orbit. Untuk melakukan ini, dia perlu mengetahui kecepatan dan lokasinya. Sekarang ini diselesaikan dengan kontak terus-menerus dengan Bumi. Tapi ini buruk. Pertama, karena sinyal bisa bolak-balik selama beberapa jam, dan kedua, Anda perlu menyalakan pemancar radio yang kuat di papan. Akan sangat bagus jika satelit dapat memutuskan ini sendiri. Dan pulsar adalah solusi yang tepat. Karena mereka memberikan impuls yang stabil.
Satelit bergerak relatif terhadap pusat massa tata surya. Masing-masing, Jika kita menghitung waktu kedatangan pulsa untuk barycenter, maka dari keterlambatan waktu kedatangan yang diukur tersebut kita dapat menentukan koordinat satelit di Tata Surya.
Jika satelit bergerak, maka efek Doppler terjadi. Jika bergerak menuju pulsar, maka frekuensi datangnya pulsa meningkat. Jika berlawanan arah, maka itu menurun. Jika beberapa pulsar diamati, maka posisi tiga dimensi dan kecepatan alat dapat ditentukan secara akurat. Saat ini, kemajuan teknologi telah membuat detektor sinar-X menjadi cukup murah, ringan, dan hemat energi. Dan satelit China pertama dengan prototipe sistem navigasi seperti itu sudah terbang. Dan prototipe kedua sekarang sedang diuji di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Ada perangkat Amerika NICER, sebagai bagian dari penggunaannya, percobaan SEXTANT sedang dilakukan, di mana sistem navigasi sinar-X sedang diuji. Kemungkinan besar, stasiun antarplanet generasi mendatang sudah dipandu oleh pulsar.
Pavel Kotlyar
