იალქნის პულსარის მაღალენერგიული გამოსხივება

 თანავარსკვლავედ იალქნის ჩრდილო-დასავლეთ საზღვართან, მასიური ვარსკვლავის ზეახლად აფეთქებით გაჩენილი ბოჭკოსმაგვარი სტრუქტურები ელვარებს. აფეთქების ნათებამ დედამიწამდე დაახლოებით 11 ათასი წლის წინათ მოაღწია. ამ კოსმოსური კატასტროფის შედეგად არა მარტო დარტყმითი ტალღის ზემოქმედებით წარმოქმნილი მანათობელი გაზის შესქელებები წარმოიქმნა, არამედ წარმოუდგენლად მკვრივი და სწრაფად მბრუნავი ვარსკვლავის ბირთვიც – პულსარი იალქანში (ლათ. Vela). 800 სინათლის წლის მანძილზე მდებარე ნარჩენი, სავარაუდოდ, კიდევ უფრო ძველსა და დიდი ზომის ნარჩენშია ჩაძირული, სახელად ნისლეული გამა.

velapulsar

 პულსარი ველა, ნეიტრონულ ვარსკვლავს წარმოადგენს. მისი მასა მზისას აჭარბებს, ხოლო სიმკვრივე – ატომის სიმკვირევს შეიძლება შევადაროთ. 20 კილომეტრიანი პულსარი მოსახელე ნისლეულში მიჰქრის და ღერძის გარშემო წამში 10 ბრუნს აკეთებს. ელექტრული და მაგნიტური ველები დამუხტულ ნაწილაკებს სინათლის სიჩქარემდე აჩქარებს და კომპაქტურ ნისლეულს ენერგიით კვებავს, ეს უკანაკსნელი კი რენტგენის დიაპაზონში იწყებს ნათებას, რაც ”ჩანდრამ” დაინახა. არბალეტის ფორმის პატარა ნისლეულის ზომა 0,2 სინათლის წელს უტოლდება. ჭავლი (ისრით), ვარსკვლავის პოლარული რეგიონის შესაბამისი არედან ამოდის, ხოლო ორი განივი რკალი გვერდებზე, მაღალი ენერგიის მქონე ნაწილაკებმა წარმოქმნა. იმის მიხედვით, თუ როგორ ხდება ნისლეულიდან მატეერის გამოდევნა, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ გამოსახულებაზე ვარსკვლავი მარჯვნივ და ზემოთ გადაადგილდება, რენტგენის ჭავლის (“ჯეტი”) მიმართულებით. რენტგენის ეს რკალები და ამონაფრქვევი, კიდევ ერთ ცნობილ სისტემას მოგვაგონებს, რომელსაც ასევე პუსლარი კვებავს – კიბორჩხალას ნისლეული.

 პულსარის “მუშაობის” ილუსტრაცია. პულსარის ბრუნვის ღერძი არ ემთხვევა გამოსხივებული ჭავლების მიმართულებას, ამიტომ ჩნდება შუქურას ეფექტი.

 კოლაბორაცია H.E.S.S.-მა, იალქნის პულსარის მაღალენერგიული გამოსხივების კვლევის შედეგები გამოაქვეყნა. დაფიქსირებულია 78 ფოტონი, რომელთა ენერგია რამდენიმე ტევ-იდან 20 ტევამდეა, ანუ ყველაზე მაღალენერგიული ფოტონებია მათ შორის, რომლებიც აქამდე პულსარებისგან დურეგისტრირებიათ (რა არის ელექტრონვოლტი?). გამოსხივების ადგილის ლოკალიზება ვერ მოხერდა, მაგრამ მისი პერიოდულობის დამთხვევა პულსარის ბრუნვის პერიოდთან, ახლოს მდებარეობაზე მიუთითებს. ასეთი მაღალენერგიული გამოსხივების დეტექტირება, პულსარის მაგნიტოსფეროში “ღრმად” ჩახედვის უნიკალური შესალებლობაა, ნაწილაკების აჩქარების მექანიზმისა და გამოსხივების ფორმირების შესახებ თეორიების გადამოწმების შესაძლებლობა. ასტროფიზიკოს-თეორეტიკოსებს ახლა ამ ახალი ენერგიული ზღვრის ახსნაზე მოუწევთ მუშაობა.

 თანამედროვე მექანიკური დინოზავრების მსგავსი ტელესკოპები, სინამდვილეში, ცისკენ მომზირალი უზარმაზარი თვალებია. მაღალი ენერგიის სტერეოსკოპული სისტემა (High Energy Stereoscopic System – H.E.S.S. ნამიბია), ოთხი თორმეტმეტრიანი სარკისგან შედგება, რომელბიც ერთი 28 მეტრიანი სარკის გარშემოა განთავსებული. მათი საშუალებით, უცნაური ცისფერი ანთებების რეგისტრირება ხდება, ე.წ. ჩერენკოვის გამოსხივებisა, რომლებსაც ატმოსფეროში შემოჭრილი, ჰაერში სინათლის გავრცელების სიჩქარეზე ოდნავ მეტი სიჩქარით მოძრავი ნაწილაკები აჩენს (ჩერენკოვის გამოსხივება !!!).

 თეორიული მონაცემებით, რომლებიც დაკვირვებებითაც დადასტურდა, ასეთი ვარსკვლავების მაგნიტური ველის დაძაბულობა ზედაპირთან 108-1015 გაუსს უნდა უტოლდებოდეს. გამოსხივების გენერაციის ბუნება ახლაც ბოლომდე გაურკვეველი რჩება. უკანასკნელი 50 წლის განმავლობაში უამრავი თეორიული მოდელი იქნა წარმოდგენილი, რომელთა უმრავლესობა ან დაკვირვებებით იქნა უარყოფილი, ან რიცხვითი სიმულაციებით. ასტროფიზიკოსები ჯერ რადიოგამოსხივების მაფორმირებელი ადგილის შესაძლო მდებარეობაზეც ვერ შეთანხმებულან. სავარაუდოდ, ის უნდა ჩნდებოდეს ნეიტრონული ვარსკვლავის ზედაპირთან ახლოს – მისგან რამდენიმე კილომეტრის მანილზე (შეგახსენებთ, რომ ტიპიური ნეიტრონული ვარსკვლავის რადიუსი 10-15 კილომეტრია).

 მაღალენერგიული გამოსხივება არა მარტო იალქნის პულსარს აქვს, არამედ კიბორჩხალას ნისლეულში მდებარე პულსარსაც – 1 ტევ-ამდე, რომელიც ბრუნვით არის მოდულირებული. თუმცა, ამ უკანასკნელის გამოსხივება გევ-ამდე ენერგიის სინქროტრონული სპექტრის გაგრძელება შეიძლება იყოს. ასტროფიზიკოსებს, ხსენებული შედგების თეორიული მოდელებით ახსნასა და სიმულაციებში მათ რეპროდუცირებაზე მოუწევთ მუშაობა (ენერგიული პულსარი კიბორჩხალას ნისლეულში; გრაიზენი-ზაცეპინი-კუზმინის ზღვარი (გზკ), ექსტრაენერგიული ნაწილაკები და პარადოქსი).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.