Пульсари
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Пульсари

Пульсари (англ. pulsars, скорочено від Pulsating Sources of Radioemission — пульсуючі джерела радіовипромінювання), слабкі джерела космічного випромінювання, сплески якого слідують один за одним з періодом, що дуже повільно змінюється. Перший П. був відкритий в 1967 у Великобританії; до 1975 відомо вже близько 100 об'єктів цього вигляду. За типом радіовипромінювання П. відрізняються від всіх відомих раніше джерел космічного радіовипромінювання що характеризуються або постійною інтенсивністю (галактики або радіогалактики), або нерегулярними сплесками радіовипромінювання (Сонце, деякі спалахуючі зірки).

загрузка...

  Для відомих П. значення періоду (тобто інтервалу часу між двома послідовними сплесками випромінювання) поміщені в інтервалі між 0,033 сік і 3,75 сек. Перші спостереження П. свідчили про надзвичайно високу постійність їх періодів. Проте при подальших спостереженнях було встановлено, що періоди П. дуже повільно зростають. Для більшості П. час, протягом якого період зростає удвічі, збігається по порядку величини з їх віком і складає мільйони і десятки мільйонів років. Проте є два П., в яких час подвоєння періоду істотно менший, а саме: в П., що знаходиться усередині Крабовидної туманності, що є залишком вибуху Найновішої 1054, період подвоюється за 2400 років, а в П. усередині найновішою в сузір'ї Вітрила — за 24 тис. років. Ці П. — наймолодші і мають найбільш короткі періоди. Існування у них оболонок, характерних для найновіших зірок, свідчить на користь того, що П. утворюються в результаті вибуху найновіших. Відсутність же таких оболонок в інших, старіших П. пояснюється, мабуть, тим, що вони вже встигли розсіятися в просторі. Цікава особливість молодих П. — раптові стрибкоподібні зменшення періоду в результаті бурхливих процесів, що відбуваються в них. Практично все П. спостерігаються лише в радіодіапазоні електромагнітного випромінювання. Виключення складає лише П. в Крабовидній туманності, який можна спостерігати також в оптичному, рентгенівському і гамма-діапазонах.

  Дослідження радіовипромінювання П. в діапазоні радіохвиль з довжиною від 10 см до 10 м-коди дозволили встановити, що максимум випромінювання доводиться, як правило, на метрові хвилі. Було також виявлено, що один і той же імпульс на різних довжинах хвиль реєструється при спостереженнях не одночасно: спочатку Землі досягає випромінювання з коротшою довжиною хвилі, а потім — з довшою. Це розділення сплеску радіовипромінювання пояснюється тим, що при поширенні радіохвиль в плазмі, що заповнює міжзоряний простір, швидкість короткохвильового випромінювання близька до швидкості світла у вакуумі, а для довгохвильового — помітно менше. Т. о., час запізнювання імпульсу, спостережуваного в двох неспівпадаючих довжинах хвиль, пропорційно відстані до П. і середньої концентрації електронів на промені зору. Оскільки концентрація електронів на промені зору відома, то, вимірявши потік радіовипромінювання на Землі і встановивши час запізнювання, можна визначити відстань до П. і оцінити потужність радіовипромінювання. Виявилось, що відстані до відомих зараз П. поміщені в інтервалі від десятків пс до декількох кпс, а потужність радіовипромінювання кожного з них в мільйони разів більше радіовипромінювання Сонця навіть в періоди його бурхливої активності.

  Найбільш вірогідне пояснення П. дає теорія «маяка», що обертається. Згідно даної теорії, П. є зіркою, що обертається, випромінюючою вузький пучок радіохвиль. Спостерігач, що потрапляє в цей пучок, бачить імпульси радіовипромінювання, що періодично повторюються. У теорії «маяка» період П. дорівнює періоду обертання зірки; це пояснює високу постійність періодів П. Модель «маяка» пояснює і багато ін. дані спостережень, зокрема повільне збільшення періоду є наслідком уповільнення обертання зірки. Проте виникла серйозна скрута з вибором класу зірок, який міг би забезпечити спостережувані явища. Для того, щоб забезпечити дуже високу кутову швидкість обертання, характерну для П., зірка має бути вельми компактною, мати малі розміри. Білі і червоні карлики (компактні зірки) не можуть мати таких кутових швидкостей обертання: вони були б негайно розірвані відцентровими силами. Єдиним прийнятним класом зірок виявився відомий лише на підставі теоретичних досліджень клас нейтронних зірок . Спостереження П. з'явилися, т. о., підтвердженням існування нейтронних зірок. Нейтронні зірки характеризуються дуже малими розмірами: діаметр нейтронної зірки з масою, рівною приблизно масі Сонця, складає всього декілька десятків км. Щільність речовини усередині таких зірок досягає 10 14 —10 15 г/см 3 , тобто має порядок щільності речовини усередині атомних ядер. Нейтронна зірка — це як би колосальне атомне ядро, що складається в основному з нейтронів. Джерело енергії, що випромінюється П., — кінетична енергія обертання нейтронної зірки. Механізм випромінювання П. пов'язаний з існуванням на їх поверхні сильних магнітних полів з напруженістю, що досягає тисяч млрд. е. Трансформація кінетичної енергії обертання зірки у випромінювання відбувається, мабуть, унаслідок того, що магнітна зірка, що обертається, індукує довкола себе електричне поле, прискорююче частки плазми, що оточує П., до високих енергій. Ці прискорені частки і дають спостережуване випромінювання.

  В 70-х рр. відкриті П., випромінюючі головним чином в рентгенівському діапазоні. Ці П. виявилися нейтронними зірками, що входять до складу подвійних зоряних систем. Другий компонент в цих системах — нормальна зірка. Газ з оболонки нормальної зірки тече до нейтронної зірки, закручується довкола неї і врешті-решт уздовж магнітних силових ліній поля нейтронної зірки падає на її поверхню. В результаті виникає направлене рентгенівське випромінювання, яке і створює ефект пульсацій для спостерігача направленого випромінювання, що потрапляє в пучок.

  Літ.: Дайсон Ф., Тери-Хаар Д., Нейтронні зірки і пульсари, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1973.

  Ст Ст Вусів.