Пульсары, или размер не имеет значения

Открытие этих необычных космических объектов сделало настоящую сенсацию в научном мире - впервые их приняли за радиосигналы далеких внеземных цивилизаций. Тот сигнал представлял собой короткие импульсы повторяющиеся с невероятной точностью и стабильностью. Сперва сомнений почти ни у кого не было: подобные импульсы могут исходить только от искусственного, запрограммированного на определенную частоту передатчика. Но действительность оказалась совершенно иной...

Первооткрывателями пульсара являются аспирантка Кэмбрижского университета Джоселин Белл Бернелл и ее научный руководитель Энтони Хьюиш. Обнаружен пульсар был в июне 1967 года, вернее обнаружены были повторяющиеся импульсы, которые были приняты за искусственный сигнал внеземной цивилизации. Открытому объекту даже было дано название LGM-1, что расшифровывалось как Little Green Man или маленькие зеленые человечки. Но результаты исследований и дальнейших наблюдений за странным передатчиком держались в полном секрете. Через некоторое время удалось обнаружить, что объект не имеет доплеровского смещения частоты - это свидетельствовало о не подвижности объекта относительно центральной звезды, другими словами источник излучения сам являлся звездой. Последним гвоздем в крышку гроба теории о внеземном сигнале стало открытие еще трех подобных источников радиоволн на той же частоте.

В феврале 1968 года мир увидела публикация Хьюиша о внеземных радиоисточниках неизвестной природы с высокостабильной частотой. Это стало настоящей сенсацией. Многие астроном бросились искать новые загадочные объекты во всех уголках Вселенной и поиски эти не были безуспешными, - к концу года различными обсерваториями и различными методами поиска было найдено еще 58 таких же звезд. Поскольку все новые звезды как бы пульсировали, испуская узконаправленные импульсы, с названием долго не думали, их назвали пульсарми.

пульсары

На деле пульсары оказались невероятно плотными нейтронными звездами. Плотность вещества в их недрах достигает невообразимых показателей. Для сравнения: пульсар размером с нашу Луну может весить в сотни и тысячи раз больше, чем Солнце. Возникают пульсары после взрыва сверхновых звезд и последующего коллапса и сжатия вещества.

пульсары

Средний размер нейтронных звезд и в частности пульсаров невероятно мал - всего 20-30 км в диаметре. Даже астероиды и карликовые планеты в разы больше их. Но при столь скромных размерах пульсары весят в 1,5-2 раза больше нашего Солнца. Такая невероятно высокая масса объясняется внутренним строением звезд. Состоят пульсары из жидкого, вернее сказать, плазмоподобного ядра из нейтронов и других субатомных частиц, находящихся невообразимо близко друг к другу и твердой оболочки толщиной до 2 км.

строение пульсара

Главной отличительной особенностью нейтронных звезд является высокая скорость вращения вокруг своей оси, иногда она достигает фантастического показателя в 1000 оборотов за секунду, в среднем - несколько раз в секунду. Это вращение порождает самое сильное магнитное поле во Вселенной, по крайней мере в известной ее части, - порядка 10 в 13 степени Гаусс (для сравнения магнитное поле Земли имеет индукцию в 1 Гаусс).

нейтронная звезда

Импульсы пульсара напрямую связаны с его вращением и магнитным полем: как и другие звезды, пульсары излучают различного рода заряженные частицы в окружающее пространство, только этим частицам не суждено покинуть звезду, вернее не суждено это сделать обычным способом. Магнитное поле настолько сильное, что захватывает буквально все в радиусе своего действия и направляет к полюсам. Там частицы сталкиваются с противоположно заряженными и с огромной, близкой к световой, скоростью вылетают узконаправленным лучом в пространство на сотни световых лет.

Пульсары классифицируют на 4 типа по типу излучений и соответственно скорости вращения вокруг оси (от самого быстрого и мощного к самому медленному и слабому): Радиопульсар или Эжектор; Пропеллер или Оптический пульсар; Рентгеновский или Аккретор; Гаммапульсар или Георотатор.

Интересно, что понятия пульсар и нейтронная звезда по сути тождественны, хоть часто их и разделяют. Любая нейтронная звезда является или являлась пульсаром (со временем энергия и топливо израсходуется и вращение прекращается). Отличия лишь в том, что пульсар направлен своей осью в сторону земли, т.е. видим наблюдателю. Нейтронная звезда же повернута осью в другую сторону, т.е. излучаемые импульсы невидимы с Земли.

Пульсары - особые, удивительные звезды! Будучи одними из самых маленьких объектов во всем космосе они являются одновременно одними из самых мощных. Их мощности достаточно, чтобы заявить о себе на миллиарды световых лет. Они кардинально отличаются от всех других астрономических объектов. Изучение их физики позволило и еще позволит сделать не одно важное открытие о свойствах Вселенной.