09-pulsar.html. © J Westman 1992, 2005


Pulsarplaneter!

Frågan om det finns planeter kring andra stjärnor än vår egen fick en första, högst oväntad, del-lösning kring årsskiftet 1991-92. Det var inte kring stjärnor lika vår egen sol som den första exo-planeten upptäcktes, utan den gav sig till känna som en följeslagare till en pulsar - och hur en pulsar kan ha en planet väcker en hop av alldeles egna frågeställningar som de, som har väntat sig hitta planeter runt andra stjärnor än vår Sol inte alls hade varit beredda att ställa.


I ett radioprogram i januari 1992 tog jag upp de då nyupptäckta pulsar-planeterna.

Universums super-klockor.

Stjärnevärldens noggrannaste naturliga klockor är de såkallade pulsarerna.

Alltsedan den första upptäcktes på 1960-talet, - av de brittiska radioastronomerna Anthony Hewish och Jocelyn Bell, sedermera Lynden-Bell - har pulsarernas strålningspulsers regelbundenhet och noggrannhet inte upphört att fascinera. Den längsta kända pulsarperioden är 4 sekunder och den kortaste 1,56 miljondels sekunder - mikrosekunder. Pulsarer håller perioden med en noggrannhet på 1:10 000 000 000, en till tio miljarder.

Pulsarer strålar i alla våglängder - från radio till synligt ljus till röntgen och gamma. Strålningen uppstår då elektroner tvingas röra sig i spiraler i ett oerhört kraftigt magnetiskt fält. Strålningen sänds ut längs den magnetiska pol-axeln och då magnetfältets pol-axel lutar mot pulsarens rotationsaxel sänds strålen ut som ljusknippet från en roterande fyr. När strålen sveper förbi Jorden uppfattar vi den som en puls.

Hur uppstår en pulsar?

Jo, tunga stjärnor slutar sitt stjärneliv genom att explodera som supernova. Om det som blir kvar har en massa MER än en och en halv gånger Solens, kollapsar den, tills atomerna i den förvandlas till en enda kristall av atomkärnans neutrala partiklar - neutroner. En neutronstjärna har en diameter på bara 10 till 15 kilometer, fast massan är mer än Solens massa. En sådan himlakropps densitet och tyngdkraft överstiger Jordens med ett tal som skrivs med 17 nollor efter ettan. Den kan då rotera ett varv på sekunder eller tillockmed tusendels sekunder utan att centrifugalkraften sliter sönder dem.

Om pulsaren ingår i en dubbelstjärna - vilket är rätt vanligt - märks det på att pulsfrekvenserna förskjuts då pulsaren valsar fram i rymden med sin kompanjon.

Felet som gav rätt.

Mätmetoderna har förfinats. År 1991 fann Andrew Lyne med kolleger vid radiotelskopet i Jodrell Bank i England en svag halvårsförskjutning i pulserna i en pulsar. De drog slutsatsen att pulsaren hade en följeslagare med en massa som definitivt var för liten för att vara en andra stjärna - i storlek med vår största planet Jupiter. SENSATION!

Mätmetoden är klar och rätt så lätt att tillämpa på pulsarer med korta puls-perioder, så andra mät-grupper blev intresserade och satte genast igång. Och nu kommer historiens lärorika del.

I januari 1992 hölls USAs stora årliga astronomkongress i Atlanta, och Andrew Lyne var givetvis inbjuden. Han kom dit, steg upp i talarpodiet och erkände att hans team hade misstagit sig: svängningarna i PSR 1829-10:s pulser kom nog från en planet. Men den planeten heter Jorden. Jorden rör sig som bekant i en ellips runt Solen. Det betyder att Jordens banhastighet inte är alldeles jämn över året. Andrew Lynes grupp HADE kompenserat för att Jorden har en banhastighet, vars riktning till pulsaren varierar - men de hade INTE kompenserat för att även själva banhastigheten varierar lite. Allt detta redogjorde Lyne för och avslutade med "Im so sorry, gentlemen" jag är mycket ledsen.

Auditoriet svarade - med dånande applåder.

Det fanns två skäl att applådera. Först givetvis Lynes ärlighet utan bortförklaringar - han hade gjort ett idiotfel och medgav det.

Men för det andra och viktigare: Lynes idiotfel hade satt andra grupper i rörelse, och på samma möte rapporterade två USA-astronomer, Aleksander Wolszczan och Dale Frail om TVÅ planeter kring en pulsar, PSR 1257+12, som de hade upptäckt och uppmätt med radioteleskopet Arecibo i Puerto Rico. PSR 1257+12 är en millisekundpulsar - perioden är 6,2 tusendels sekunder.

Störningarna visar att det är TVÅ planeter, de har vardera massor på bara 3 gånger Jordens, och deras år, dvs deras omloppstid runt pulsaren är 67 dygn för den ena och 92 för den andra.

Det finns SÄKERT inte något LIV på de här planeterna. Vi har ingen föreställning om förhållandena på dem annars heller - utom att pulsarens kraftiga kortvågiga strålning desinficerar dem garanterat. Men att de upptäcktes har trots det stor betydelse för vår uppfattning om liv i rymden, för de ger en vink om hur planeter uppstår. Det är klart att de INTE kan ha funnits där INNAN det som skulle bli pulsaren hade exploderat som supernova - den explosionen skulle ha förgasat dem.

Här är en tänkbar förklaring: Om en pulsar uppstår i en dubbelstjärna där den andra komponenten är rätt nära intill, så sliter den ut material ur kompanjonen och ökar sin rotationshastighet från sekunder till milli- eller mikrosekunder. Den första kannibal-pulsaren upptäcktes 1988, just med Arecibo-radioteleskopet. Den kallades Black Widow, Svarta Änkan.

De svarta änkorna bland pulsarerna lyckas inte äta upp kompanjonerna helt. En del blir kvar och bildar en skiva runt pulsaren, och då materialet svalnar drar det ihop sig till - planeter. Och uppenbarligen går sammandragningsprocessen mycket snabbt - på bara högst några hundra miljoner år.

När vanliga stjärnor föds genom att gas- och stoftmoln drar sig samman, blir också där endel gas över och bildar gas-skivor. Astronomerna har upptäckt dem - den första med infrarödastronomisatelliten IRAS kring sommarhimlens klara stjärna Vega. Vårt solsystem och vår Jord uppstod ur en liknande skiva av gas och stoft för drygt fyra och en halv miljard år sedan.

De mest bisarra objekten som kan observeras i stjärnevärlden ger alltså ledtrådar att förklara vårt solsystem - och kanske något om vår egen ställning i tid och rum.

Efter att pulsar-planeterna hade upptäckts gällde det att hitta planeter runt vanliga stjärnor. Och den upptäckten lät inte vänta på sig mera än i tre år.


Hur fortsatte det? De första upptäkterna av planeter runt stjärnor, som jag rapporterade dem, kan ni läsa om i Den första exoplaneten.
Läs mer om det i   Andra solsystem   och i   Exoplaneternas frammarsch

Skicka kommentarer till juhani.westman@welho.com

Tillbaka till första astro-sidan.
Tillbaka till paradsidan.