1. Extremt hög densitet och liten storlek:
* Observerad massa och radie: Pulsars har extremt höga tätheter, jämförbara med atomkärnor. Detta härleds från deras uppmätta massor (vanligtvis 1,4 solmassor) och det faktum att de är oerhört kompakta, med radier uppskattade bara cirka 10-20 kilometer.
* teoretisk modell: Neutronstjärnor förutsägs av teoretiska modeller för stjärnutveckling. När massiva stjärnor uttömmer sitt kärnbränsle genomgår de en supernova -explosion. Kärnan, som kollapsar under sin egen tyngdkraft, når otroligt höga tryck och densiteter, vilket tvingar protoner och elektroner att kombinera och bilda neutroner. Detta skapar ett supersätt objekt, i överensstämmelse med vad vi observerar i Pulsars.
2. Snabba, regelbundna pulsationer:
* exakt tidpunkt: Pulsars avger extremt regelbundna pulser av elektromagnetisk strålning (radiovågor, röntgenstrålar, etc.) med perioder som sträcker sig från millisekunder till sekunder. Denna exakta timing är en avgörande egenskap hos pulsars.
* roterande neutronstjärnmodell: Den mest accepterade förklaringen till dessa pulser är att neutronstjärnan snabbt roterar och avger strålning från dess magnetiska poler. När stjärn snurrar, sveper dessa strålar över rymden, som en fyrstråle, vilket orsakar de observerade pulseringarna.
3. Starka magnetfält:
* polariserad strålning: Strålningen från Pulsars är mycket polariserad, vilket indikerar närvaron av extremt starka magnetfält.
* Synkrotronstrålning: Den observerade radioemissionen orsakas sannolikt av synkrotronstrålning, en process som uppstår när de laddade partiklarna spiral runt magnetfältlinjer. Styrkan hos magnetfältet som behövs för att producera synkrotronemission vid de observerade frekvenserna överensstämmer med de teoretiska magnetfälten hos neutronstjärnor.
4. Observerade egenskaper som överensstämmer med Neutron Star -modeller:
* Kylningshastigheter: De observerade kylningshastigheterna för pulsars matchar teoretiska förutsägelser för neutronstjärnor. De initiala höga temperaturerna för den nybildade neutronstjärnan minskar gradvis över tiden, eftersom värmen strålas bort.
* glitches: Pulsars uppvisar ibland plötsliga, korta förändringar i sin rotationshastighet, känd som glitches. Dessa glitches överensstämmer med idén att neutronstjärnans överflödiga interiör interagerar med sin solida skorpa, vilket orsakar dessa störningar.
5. Direkt observation av neutronstjärna i en pulsar:
* Crab Nebula Pulsar: Pulsaren i Crab Nebula, en supernova -rest, har direkt observerats. Dess egenskaper, inklusive dess massa, radie och magnetfältstyrka, överensstämmer med förutsägelser för neutronstjärnor.
Slutsats:
Kombinationen av observationsbevis, teoretiska modeller och konsistensen av egenskaper med Neutron Star -förutsägelser gör ett övertygande fall att pulsars verkligen är neutronstjärnor. Medan vissa detaljer om deras inre struktur och magnetfältbeteende fortfarande studeras, stöder de överväldigande bevisen denna slutsats.
