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Início/Astronomia e o céu/Pulsar (farol)

Pulsar (farol)

Uma estrela de nêutrons com o eixo magnético inclinado emite um cone estreito de radiação; quando o cone cruza a Terra, veem-se pulsos. Variam-se o período de rotação, a largura do feixe e o ângulo com a linha de visada.

Feixe da estrela de nêutrons

50 ms
28 °
12 °

Grandezas medidas

Velocidade angular125.7 rad/s
Frequência de rotação20.00 Hz

Sobre o modelo

O pulsar (farol) é uma estrela de nêutrons em rotação rápida cujo eixo magnético não coincide com o eixo de rotação. Partículas carregadas na magnetosfera produzem um cone estreito de emissão de rádio coerente: quando o cone cruza a linha de visada, o observador registra pulsos — o modelo do farol. O período dos pulsos é o período de rotação P; a frequência é ν = 1/P. Pulsares de milissegundo foram acelerados por acreção numa binária compacta. Os arranjos de cronometragem de pulsares comparam os instantes de chegada dos pulsos ao longo de anos e procuram deslocamentos coerentes, na faixa de nanohertz, devidos a ondas gravitacionais. Aqui entra só a geometria: período, largura do cone e um perfil didático de pulso; o plasma da magnetosfera e os efeitos da relatividade geral não são modelados.

Para quem: Graduação em astrofísica após a evolução estelar: estrelas de nêutrons e cronometragem de pulsares.

Conceitos-chave

  • pulsar
  • estrela de nêutrons
  • modelo do farol
  • magnetosfera
  • período dos pulsos
  • pulsar de milissegundo
  • arranjo de cronometragem de pulsares

Como funciona

A estrela de nêutrons gira com período P; o cone de emissão (farol) varre o espaço. Quando o cone cruza a linha de visada, aparece um pulso no gráfico. Os controles fixam o período de rotação (a partir de dezenas de milissegundos; nos pulsares de milissegundo reais P é ainda menor), a largura do cone e o ângulo de cruzamento com o observador. É um modelo geométrico, não um cálculo do plasma da magnetosfera.

Fórmulas principais

ν = 1/P · resíduos da cronometragem — binárias e fundo de ondas gravitacionais

Perguntas frequentes

Os pulsos são estritamente periódicos?
Em intervalos curtos, quase sim. Em intervalos longos aparecem a frenagem da rotação, glitches, o desvio Doppler em sistemas binários e a dispersão no meio interestelar; o tratamento das observações subtrai esses efeitos.
Todos os pulsares emitem no rádio?
Não. Alguns são mais brilhantes em raios X ou em gama; os mecanismos de emissão ainda são objeto de pesquisa.