천체 -펄서-

신지현 작성일 12.07.06 20:10:01
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▲ 전자기파 등을 방출하는 펄서

 

펄서는 1967년 케임브릿지 대학의 안토니 휴이시 교수와 그의 제자 조슬린 벨 버넬이 처음 발견한 천체.

 

이 별의 존재를 처음 발견하게 되어 노벨 물리학상까지 수상하지만 그건 연구가 몇년 지난 후의 일이라고함.

 

 

 

 

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▲안토니 휴이시 교수(좌) 조슬린 벨 버넬여사(우)

 

펄서를 알기위해선 일단 중성자성을 알아야하는데 중성자성은 태양보다 20~30배 내외의

무거운 별이 적색거성의 단계를 거쳐서 수명이 다하면 

 

초신성 폭발을 일으키고, 그 중심부분이 중력에 의해 수축에 수축을 거듭하게 되어 전자와 양성자가 결합되어서

구성물질이 주로 중성자로 된 별을 말함. 그 중성자성 중에서 펄스상의 전파를 원자시계만큼 정확하고 일정하게 방출하는 별을 우리는 펄서라 부르는데

 

(1.5-8.5 밀리초 주기로 광선을 방출하는데 이 방출한 광선이 지구를 향할때만 관측이 가능, 이러한 현상을 등대효과라고 함.)

 

현재까지 발견된 모든 펄서는 다 중성자성이라  현재까지 천문학계에선 펄서 = 중성자성의 개념으로 보고있슴.

 

 

 

 

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▲ 펄서의 개념도

 

1. 펄서의 크기

 

실상 펄서의 크기는 대부분 직경 50km를 넘지 않는 작은크기인데 오래전엔 태양보다 컸을 그 별이 지금은 크기가 이렇다?

 

이것이 뜻하는 것은, 대신에 질량은 무지막지하게 나간다는 뜻,중력에 의해 압축된 펄서는

크기는 작아졌지만 바늘 끝만한 조각도 빌딩 수십채의 무게와 맞먹고, 티스푼 한스푼만한 양도

수십억톤이 넘는 초 고밀도의 물질로 바뀌게 됨

 

크기가 겨우 몇 km도 안되는 작은별의 일부분이 그 정도 질량.

 

 

 

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▲ 가장 유명한 펄서 중 하나인 게성운의 펄서

 

2. 펄서의 자전속도

 

대부분의 행성은 자전을 하고 있는데, 대부분 느리거나 빨라도 몇시간은 걸림,

그런데 이 펄서는 그 괘를 완전히 달리하는 천체.

 

펄서의 자전주기는 0.1 ~ 10초, 빠른것은 0.1초에 한번씩, 즉 분당 600번 이상을 회전. 

드릴보다 빠르게 회전한다고 보면 됨. 보통 천체중에 펄서보다 자전속도가 빠른 천체는 없다고 보면 됨. 

얼마전에 다이아몬드 행성이 분당 1만번 자전한다고 했던 유명한 기사가 있었는데, 이건 사실 잘못된 내용임,

다이아몬드 행성은 백색왜성으로 펄서보다 자전이 빠를수가 없슴. 아마도 기사 원문을 쓴 사람이 처음에 잘못썼거나 아니면 그 원문을 번역하면서 번역상 오류가 있거나. 그것도 아니면 

단순히 사람들을 자극시키기 위한 낚시성 글로 썼을거라 생각함.

 

다이아몬드 행성은 엄밀히 말하면 높은 밀도로 펄서의 조석력에 부숴지지 않고 남아있는 백색왜성의 "잔해"

펄서의 주변을 공전하고 있는데, 펄서는 다른별들의 여러 물질을 끌어올수록 더 회전력이빨라짐,

 

백색왜성의 잔해들이나, 그에 준하는 행성들을 흡수한 펄서의 경우  

1분에 1만번 이상 회전하는 초고속의 밀리 세컨드 펄서가 생길수 있다는 말이었는데,

 아마도 이 부분을 번역하면서 오류가 난거 같음.

 

 

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▲ 신의 손이라 불리는 성운 - 이 가운데 펄서가 있다. 

 

 

3. 펄서가 방출하는 전자기파

 

펄서는 빠른 자전속도 만큼 엄청난 양의 에너지를 분출하는데 이게 바로 전자기파라 불리는 에너지임, 엄청난 자전속도로

에너지를 긁어모아 별의 자기극 방향에서 엄청난 양의 전파나 가시광선, X-선등의 빔을 분출하는데

이는 펄서가 생성될때 수축하면서 자기장이 실타래처럼 뭉치면서 강해지며 주변으로 자기장을 뻗치고, 이 자기장 속에 이온들이 갇히고 펄서가 회전하면서 이 이온들을 주기적으로 방출하면서 생기는 것들임.

지구에서 보면 이 빔은 보였다 안보였다 해서 마치 별이 깜빡깜빡 하는것 처럼 보이는데

그것도 단 몇백만분의 일초도 오차없이 일정하게 깜빡임.

천문학자들은 약 1000만년 가량을 전자기파를 내뿜는데 왜 1000만년동안 방출하고,

어떠한 이유로 그 활동이 잦아지는지, 또 왜 그렇게 일정할수 있는지 아직 그 매커니즘을 규명할순 없다고함.

실상 연구한지 40년이 넘어가는데 아직까지 펄서에 대한 연구는 걸음마 수준이라고함.

  

펄서도 종류가 있는데,

 

자전에너지 펄서,   강착에너지 펄서, 마그네타 등 이렇게 종류가 나뉨

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