പള്‍സാര്‍

[author title=”പ്രൊഫ. കെ. പാപ്പൂട്ടി” image=”https://luca.co.in/wp-content/uploads/2016/07/pappootty-mash-e1485084101847.jpg”][/author]

ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ചരിത്രത്തില്‍ത്തന്നെ നിര്‍ണായകവും അത്ഭുതകരവുമായ ഒരു സംഭവമായിരുന്നു പള്‍സാറിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍. എന്താണ് പൾസാര്‍, എന്താണതിന്റെ പ്രത്യേകതകൾ ? പ്രൊഫ. കെ. പാപ്പൂട്ടി എഴുതുന്നു.

[divider style=”normal” top=”10″ bottom=”20″] [dropcap]വ[/dropcap]ലിയ നക്ഷത്രങ്ങള്‍ സൂപ്പര്‍നോവകളായി പൊട്ടിത്തെറിക്കും എന്ന കണ്ടെത്തല്‍ സ്വാഭാവികമായും ഉയര്‍ത്തിയ ചോദ്യമാണ് നക്ഷത്രക്കാമ്പിന് പിന്നെ എന്തു സംഭവിക്കും എന്നത്. 1934ല്‍ വാള്‍ട്ടര്‍ ബാരേ, ഫ്രിറ്റ്‌സ് സ്വികി എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പറഞ്ഞു : നക്ഷത്രക്കാമ്പിലെ അത്യുന്നത മര്‍ദത്തില്‍ പ്രോട്ടോണുകളും ഇലക്‌ട്രോണുകളും സംയോജിച്ച് ന്യൂട്രോണുകളായി മാറുകയും അങ്ങനെ അവ ന്യൂട്രോണുകള്‍ മാത്രമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളായിത്തീരുകയും ചെയ്യും. പ്രശസ്ത ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്ന തോമസ് ഗോള്‍ഡ് ആണ് ഇത്തരം ന്യൂട്രോണ്‍ നക്ഷത്രങ്ങളില്‍ ചിലത് പള്‍സാറുകളായി പ്രത്യക്ഷപ്പെടാം എന്ന സിദ്ധാന്തം അവതരിപ്പിച്ചത്. അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു : സൂപ്പര്‍നോവയുടെ കാമ്പില്‍ ഫ്യൂഷന്‍ നടക്കാത്തതുകൊണ്ട് അത് സ്വന്തം ഗുരുത്വബലം മൂലം അതിവേഗം ചുരുങ്ങുന്നു. ചുരുങ്ങും മുമ്പ് സാധാരണ വേഗത്തില്‍ കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരുന്ന നക്ഷത്രത്തിന്റെ കാമ്പിന് ചുരുങ്ങുമ്പോള്‍ ഭ്രമണവേഗം കൂടും. കോണീയ സംവേഗം (angular momentum) സംരക്ഷിക്കാന്‍ ഇതാവശ്യമാണ്. ഏതാനും ദിവസത്തിൽ ഒരു തവണ കറങ്ങിയിരുന്ന നക്ഷത്രത്തിന്റെ കറക്കകാലം ഏതാനും മണിക്കൂറും പിന്നീട് മിനുട്ടും സെക്കന്റും ചിലപ്പോള്‍ ഏതാനും മില്ലിസെക്കന്റും ആയിമാറാം.

ന്യൂട്രോണ്‍ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ കാന്തികക്ഷേത്രം ലക്ഷക്കണക്കിന് ടെസ്‌ല വരും. അതില്‍ കുടുങ്ങി ധാരാളം ചാര്‍ജിത കണങ്ങള്‍ (ഇലക്‌ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും മറ്റും) നക്ഷത്രക്കാമ്പിന്റെ ഒരു കാന്തികധ്രുവത്തില്‍ നിന്ന് മറ്റേ ധ്രുവത്തിലേക്ക് സഞ്ചരിക്കുന്നുണ്ടാവാം. ന്യൂട്രോണ്‍ നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഭ്രമണാക്ഷവും കാന്തിക അക്ഷവും ഒന്നുതന്നെ ആകണമെന്നില്ല. അതിന്റെ ഫലം ,കാന്തിക ധ്രുവങ്ങളിലെത്തുന്ന ചാര്‍ജിത കണങ്ങള്‍ അപാരവേഗത്തില്‍ ഭ്രമണാക്ഷത്തിനുചുറ്റും കറങ്ങുക എന്നതാവും. അതിവേഗം കറങ്ങുന്ന ചാര്‍ജുകളില്‍ നിന്ന് വിദ്യുത്കാന്തികതരംഗങ്ങള്‍ ഉത്സര്‍ജിക്കപ്പെടും. അതായത്, ന്യൂട്രോണ്‍ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ കാന്തിക ധ്രുവത്തില്‍ നിന്ന് റേഡിയോ തരംഗങ്ങള്‍ മുതല്‍ എക്‌സ്‌റേ വരെയുള്ള ഏതു പ്രകാശവും നിരന്തരം ഉദ്ഗമിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും.

കാന്തികധ്രുവങ്ങിലൊന്ന് ഓരോ കറക്കത്തിലും ഭൂമിക്കുനേരെ വരുംവിധമാണ് ന്യൂട്രോണ്‍ നക്ഷത്രങ്ങൾ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നതെങ്കില്‍ അപ്പോഴെല്ലാം ഓരോ പള്‍സ് നമുക്ക് കിട്ടും. ഇതാണ് പള്‍സേറ്റിംഗ് സ്റ്റാര്‍ അഥവാ പള്‍സാര്‍. അതായത് എല്ലാ പള്‍സാറുകളും ന്യൂട്രോണ്‍ നക്ഷത്രങ്ങളാണ്. എന്നാല്‍ എല്ലാ ന്യൂട്രോണ്‍ നക്ഷത്രങ്ങളും (നമുക്ക്) പള്‍സാറുകള്‍ ആയിരിക്കില്ല.

ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ചരിത്രത്തില്‍ത്തന്നെ നിര്‍ണായകവും അത്ഭുതകരവുമായ ഒരു സംഭവമായിരുന്നു പള്‍സാറിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍. 1967ൽ 23 വയസ്സുമാത്രം പ്രായമുള്ള സൂസന്‍ ജോസലിന്‍ ബെല്‍ എന്ന പെൺകുട്ടിയാണ് ഈ കണ്ടെത്തൽ നടത്തിയത്. 1057ല്‍ ചൈനക്കാര്‍ കണ്ടു രേഖപ്പെടുത്തിയ സൂപ്പര്‍നോവയുടെ അവശിഷ്ടമാണ് ക്രാബ് നെബുല എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. അതിന്റെ മധ്യത്തില്‍ 33 മില്ലിസെക്കന്റ് ആവര്‍ത്തനകാലമുള്ള ഒരു പള്‍സാറിനെ 1968ല്‍ തന്നെ കണ്ടെത്തിയത് മുന്‍ പറഞ്ഞ സിദ്ധാന്തത്തിനുള്ള അംഗീകാരമായി മാറി.

1982ല്‍ ഡോണ്‍ബാക്കര്‍ 1.6 മില്ലിസെക്കന്റുമാത്രം ആവര്‍ത്തനകാലമുള്ള PSRB1937+21 എന്ന മില്ലിസെക്കന്റ് പള്‍സാറിനെ കണ്ടെത്തി. ആ നക്ഷത്രം ഒരു മിനുട്ടില്‍ 38500 തവണ സ്വയം കറങ്ങുന്നു എന്നാണിതിനര്‍ത്ഥം. (പള്‍സേറ്റിംഗ് സോർസ് ഓഫ് റേഡിയോ എന്നതിന്റെ ചുരുക്കമാണ് PSR. അതിനെത്തുടര്‍ന്നുള്ള സംഖ്യ പള്‍സാറിന്റെ റൈറ്റ്അവന്‍ഷന്‍ – ഡെക്ളിനേഷന്‍ സ്ഥാനത്തെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

---

പെണ്ണായതുകൊണ്ടുമാത്രം അര്‍ഹിച്ച അംഗീകാരം കിട്ടാതിരുന്ന  പെൺകുട്ടിയെ പറ്റി വായിക്കാം – സൂസന്‍ ജോസലിന്‍ ബെല്‍