"Okända nöjen" som du aldrig har sett det förut. Kredit:Freeda/Shutterstock
Det engelska rockbandet Joy Division släppte sitt debutstudioalbum "Unknown Pleasures" för 40 år sedan. Framsidan innehåller inga ord, endast en nu ikonisk svartvit datagraf som visar 80 vickande linjer som representerar en signal från en pulsar i rymden. För att fira årsdagen av albumet, vi spelade in en signal från samma pulsar med ett radioteleskop i Jodrell Bank Observatory, bara 14 miles (23 km) från Strawberry Studios där albumet spelades in.
Peter Saville – grafisk designer och medgrundare av Factory Records – designade skivomslaget baserat på en bild som bandmedlemmen Bernard Sumner såg i ett uppslagsverk. Själva bilden kan spåras till doktoranden Harold Crafts arbete, som publicerade bilden i sin Ph.D. avhandling 1970.
Okända skatter i rymden
Det vi ser i denna gåtfulla bild är signalen som produceras av en pulsar känd som B1919+21, den första pulsaren som någonsin upptäckts. En pulsar bildas under den våldsamma döden av en stjärna som är flera gånger mer massiv än vår sol. Dessa stjärnor slocknar med en smäll som kallas en "supernovaexplosion, " under vilken kärnan av den exploderande stjärnan komprimeras i en nästan perfekt sfär med en radie på lite mer än 10 km. Det som bildas kallas en neutronstjärna.
Denna stellar kvarleva, fortfarande mer massiv än vår sol, är så extremt tät att atomerna från den ursprungliga stjärnan inte kan behålla sin struktur - de faller isär och lämnar mindre partiklar som kallas neutroner, som bildar ett stort hav under stjärnskorpan. Pulsarer är snabbt snurrande neutronstjärnor som kan observeras från jorden. Tack vare deras rotation och ett magnetfält som är en biljon gånger starkare än jordens, de magnetiska nord- och sydpolerna på dessa supermagneter lyser som en fyr. Efter att ha rest i många hundra år, strålningsblixtar från B1919+21 når jorden var 1,34:e sekund.
Inspelning av samma pulsar, exakt 40 år efter att albumet släpptes. Kredit:Jodrell Bank Center for Astrophysics, University of Manchester, Författare tillhandahålls
Dessa blixtar från pulsarer är särskilt ljusa vid radiovåglängder, så att deras signaler kan spelas in med radioteleskop. Ett radioteleskop fungerar på samma sätt som en radio i din bil – dess antenn fokuserar radiovågor från rymden till en punkt där de kan upptäckas och omvandlas till en elektrisk signal, som sedan kan omvandlas till ljud. Vi använde Mark II-radioteleskopet från Jodrell Bank Observatory vid University of Manchester för vår inspelning.
Skivans omslag visar 80 vickande linjer som motsvarar 80 blixtar av radiovågor från B1919+21, som neutronstjärnan gjorde 80 varv på 107 sekunder. Till skillnad från fyrar på jorden, varje blixt är unik. Vissa blixtar är ljusa – dessa markeras i bilden med sina stora spikar – och några är svaga.
Formen på pulserna förändras hela tiden. Vid första ögonkastet, de verkar oregelbundna och kaotiska, men vår nya bildbehandling avslöjar viss ordning i kaoset. Det är samma antal pulser från samma pulsar och observeras vid samma frekvens som diagrammet från skivomslaget, men på bilden nedan, ett diagonalt mönster av ränder framträder.
Signalen från samma pulsar som finns på skivomslaget. Ju ljusare färgen är, desto intensivare är radiovågorna. Kredit:Jodrell Bank Center for Astrophysics, University of Manchester, Författare tillhandahålls
När den ursprungliga signalen spelades in, det var inte känt varför vissa pulsarer visade denna typ av mönster. Vi tror nu att radiovågorna produceras av partiklar som skjuter bort från neutronstjärnan med nästan ljusets hastighet. Partiklarna skapas av elektriska urladdningar mellan den joniserade gasen som omger dessa föremål och själva stjärnans yta. Så, i huvudsak, radiovågorna på skivomslaget och i vår nya bildbehandling orsakas av blixtar i yttre rymden, observerad många ljusår bort.
En "väderkarta" kan hjälpa till att visualisera de enorma blixtsystemen som cirkulerar pulsarernas magnetiska poler. Mönstret för deras blixtar förändras kontinuerligt och formen på de observerade pulserna verkar något oberäkneligt – men observation över en längre period gör att ett mönster kan uppstå.
Fyra decennier efter släppet av albumet Unknown Pleasures förstår vi nu mycket bättre vad de där vickande linjerna på omslaget betyder. Men många frågor kvarstår om dessa gåtfulla föremål, som i många avseenden är naturens mest extrema skapelse. Något som förblev sant under alla dessa år är att pulsarinspelningar driver oss att utforska gränserna för vår förståelse av fysikens lagar.
Tittar ner på magnetpolen på pulsar B1919+21 som är omgiven av blixten. Kredit:Jodrell Bank Center for Astrophysics, University of Manchester, Författare tillhandahålls
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
