Што такое пульсар: вызначэнне, асаблівасці і цікавыя факты

Пульсар былі выяўленыя цалкам выпадкова ў сярэдзіне 60-х гадоў ХХ стагоддзя. Гэта адбылося падчас назіранняў пры дапамозе радыётэлескопа, які першапачаткова быў прызначаны для таго, каб вывучаць розныя мігатлівыя крыніцы ў нязведаных глыбінях космасу. Што ж уяўляюць сабой гэтыя касмічныя аб'екты?

Адкрыццё пульсараў брытанскімі даследнікамі

Група навукоўцаў - Джослин Бэл, Энтані Хьюис і іншыя - праводзілі даследаванні ў Кембрыджскім універсітэце. Гэтыя імпульсы паступалі з перыядычнасцю ў 0,3 сек., А іх частата складала 81,5 МГц. Тады астраномы яшчэ не задумваліся пра тое, што такое пульсар ў рэчаіснасці і якая яго прырода. Першае, на што яны звярнулі ўвагу - гэта на дзіўную перыядычнасць выяўленых імі "пасланняў". Бо звычайныя мігацення адбываліся ў хаатычным рэжыме. Сярод навукоўцаў нават узнікла здагадку аб тым, што гэтыя сігналы з'яўляюцца сведчаннем якая спрабуе дастукацца да чалавецтва пазаземнай цывілізацыі. Для іх абазначэння было ўведзена назва LGM - гэта ангельскае скарачэнне азначала little green men ( "маленькія зялёныя чалавечкі"). Даследчыкі пачалі прадпрымаць сур'ёзныя спробы для таго, каб расшыфраваць загадкавы "код", і для гэтага прыцягваліся знакамітыя спецыялісты-дэшыфроўшчыка з усёй планеты. Аднак іх спробы не ўвянчаліся поспехам.

На працягу наступных трох гадоў астраномамі былі выяўленыя яшчэ 3 падобных крыніцы. І тады вось навукоўцы зразумелі, што такое пульсар. Ён апынуўся яшчэ адным аб'ектам Сусвету, ніякага дачынення не маюць да іншапланетным цывілізацый. Менавіта тады пульсар і атрымалі сваю назву. За іх адкрыццё вучоны Энтані Хьюиш быў ганараваны Нобелеўскай прэміі па фізіцы.

Што ўяўляюць сабой нейтронных зоркі?

Але нягледзячы на тое, што адкрыццё гэта адбылося досыць даўно, шматлікіх дагэтуль цікавіць адказ на пытанне "што такое пульсар". Гэта нядзіўна, бо не кожны можа пахваліцца, што ў яго школе ці ўніверсітэце астраномія выкладалася на вышэйшым узроўні. Адказваем на пытанне: пульсар - гэта нейтронная зорка, якая ўтвараецца пасля таго, як адбываецца ўспышка звышновай зоркі. А так здзівіла ў свой час сталасць пульсацыі можа быць лёгка растлумачана - прычынай яго з'яўляецца стабільнасць кручэння гэтых нейтронных зорак.

У астраноміі пульсар абазначаюцца чатырохзначны лік. Прычым першыя дзве лічбы назвы пазначаюць гадзіны, а наступныя дзве - хвіліны, у якія адбываецца прамое ўзыходжанне імпульсу. А наперадзе лічбаў ставяцца дзве лацінскія літары, у якіх кадуецца месца адкрыцця. Самы першы з усіх адкрытых пульсараў атрымаў назву СР 1919 (або "Кембрыджскі пульсар").

квазары

Што такое пульсар і квазары? Мы ўжо разабраліся з тым, што пульсар з'яўляюцца наймагутнымі радиоисточниками, выпраменьванне якіх засяроджваецца ў асобна ўзятых імпульсах пэўнай частоты. Квазары таксама з'яўляюцца аднымі з самых цікавых аб'ектаў ва ўсёй Сусвету. Яны таксама з'яўляюцца надзвычай яркімі - пераўзыходзяць па сваёй магутнасці агульную сілу выпраменьвання галактык, якія падобныя да Млечным Шляху. Квазары былі выяўленыя астраномамі як аб'екты, якія валодаюць вялікім чырвоным зрушэннем. Паводле адной з распаўсюджаных тэорый, квазары - гэта галактыкі на пачатковым этапе свайго развіцця, усярэдзіне якіх знаходзіцца сверхмассивная чорная дзірка.

Самы яркі пульсар ў гісторыі

Адным з самых знакамітых такіх аб'ектаў Сусвету з'яўляецца пульсар ў Крабовидной імглістасці. Дадзенае адкрыццё паказвае, што пульсар - гэта адзін з самых дзіўных аб'ектаў ва ўсёй Сусвету.

Выбух нейтроннай зоркі ў цяперашняй Крабовидной імглістасці быў настолькі магутным, што гэта нават не можа ўпісацца ў сучасную тэорыю астрафізікі. У 1054 году н. э. на небасхіле заззяла новая зорка, якая ў нашы дні атрымала назву SN 1054. Выбух яе назіраўся нават у дзённы час, што было засведчана ў гістарычных хроніках Кітая і арабскіх краін. Цікава, што Еўропа не заўважыла гэтага выбуху - тады грамадства было настолькі паглынута разглядамі паміж папам рымскім і яго легатам, кардыналам Гумбером, што ні адзін навуковец таго часу не зафіксаваў гэтага выбуху ў сваіх працах. А некалькі стагоддзяў праз на месцы гэтага выбуху была выяўленая новая імглістасць, пасля якая атрымала назву Крабовидной. Яе першаадкрывальніка, Ўільяму Парсанс, яна чамусьці па сваёй форме нагадала краба.

А ў 1968 годзе ўпершыню быў выяўлены пульсар PSR B0531 + 21, і менавіта гэты пульсар быў першым з усіх, якія навукоўцы зрабілі тоеснымі з рэшткамі ад звышновай зоркі. Крыніцай пульсацыі, калі меркаваць больш строга, з'яўляецца не сама зорка, а так званая другасная плазма, якая утвараецца ў магнітным полі верціцца з шалёнай хуткасцю зоркі. Частата кручэння Пульсар Крабовидной імглістасці складае 30 раз у адну секунду.

Адкрыццё, якое не ўпісваецца ў рамкі сучасных тэорый

Але гэты пульсар дзіўны не толькі сваёй яркасцю і частатой. Нядаўна было выяўлена, што PSR B0531 + 21 выпускае радыеактыўныя прамяні ў дыяпазоне, які перавышае адзнаку ў 100 млрд вольт. Гэта лік у мільёны разоў пераўзыходзіць тое выпраменьванне, якое выкарыстоўваецца ў медыцынскім абсталяванні, а таксама яно ў дзесяць разоў вышэй, чым тое значэнне, якое апісваецца ў сучаснай тэорыі гама-прамянёў. Марцін Шродэр, амерыканскі астраном, кажа пра гэта так: «Калі б усяго толькі два гады таму вы задалі любому астрафізікі пытанне аб тым, ці можа быць выяўлена такога роду выпраменьванне, вы б атрымалі адназначнае« не ». Такой тэорыі, у якую можа ўкласціся адкрыты намі факт, папросту не існуе ».

Што такое пульсар і як яны ўтварыліся: загадка астраноміі

Дзякуючы даследаванням Пульсар Крабовидной імглістасці, навукоўцы маюць уяўленне аб прыродзе гэтых загадкавых аб'ектаў космасу. Цяпер можна больш-менш выразна ўяўляць сабе, што такое пульсар. Іх ўзнікненне тлумачыцца тым, што на фінальнай стадыі сваёй эвалюцыі некаторыя зоркі выбухаюць і ўспыхваюць найвелізарным феерверкам - адбываецца нараджэнне звышновай зоркі. Ад звычайных зорак іх адрознівае магутнасць ўспышкі. Усяго ў нашай Галактыцы адбываецца каля 100 такіх успышак у год. Усяго толькі за некалькі сутак звышновая зорка павялічвае свяцільнасць у некалькі мільёнаў разоў.

Усе без выключэння імглістасці, а таксама пульсар з'яўляюцца на месцы выбліскаў звышновых зорак. Аднак назіраць пульсар можна не ва ўсіх рэштках гэтага тыпу нябесных свяцілаў. Гэта не павінна бянтэжыць аматараў астраноміі - бо пульсар можна назіраць толькі ў тым выпадку, калі ён размешчаны пад пэўным вуглом кручэння. Акрамя таго, у сілу сваёй прыроды пульсар «жывуць» даўжэй, чым імглістасці, у якіх яны ўтвараюцца. Навукоўцы да гэтага часу не могуць дакладна вызначыць тыя прычыны, якія прымушаюць астылую і, здавалася б, даўно мёртвую зорку станавіцца крыніцай магутнага радыёвыпраменьвання. Нягледзячы на багацце гіпотэз, адказ на гэтае пытанне астраномам трэба будзе даць у будучыні.

Пульсар з самым кароткім перыядам кручэння

Верагодна, тым, хто задаецца пытаннем пра тое, што такое пульсар і якія апошнія навіны ад астрафізікаў аб гэтых нябесных аб'ектах, будзе цікава ведаць і агульная колькасць адкрытых на сённяшні дзень зорак такога роду. Сёння навукоўцам вядома больш чым за 1 300 пульсараў. Прычым вялізная колькасць - каля 90% - гэтых зорак пульсуюць ў межах ад 0,1 да 1 секунды. Ёсць нават пульсар з яшчэ меншымі перыядамі - яны носяць назву миллисекундных. Адзін з іх быў знойдзены астраномамі ў 1982 годзе ў сузор'і Лісічкі. Перыяд яго кручэння складаў усяго толькі 0,00155 сек. Схематычны малюнак Пульсар ўключае ў сябе вось кручэння, магнітнае поле, а таксама радыёхвалі.

Такія кароткія перыяды кручэння пульсараў і паслужылі галоўным аргументам на карысць здагадак аб тым, што па сваёй прыродзе яны ўяўляюць сабой верцяцца нейтронных зоркі (пульсар з'яўляецца сінонімам выразу "нейтронная зорка"). Бо нябеснае цела з такім перыядам кручэння павінна быць вельмі шчыльным. Даследаванні гэтых аб'ектаў працягваюцца да гэтага часу. Даведаўшыся пра тое, што такое оценённые пульсар, навукоўцы не спыніліся на адкрытых раней фактах. Бо гэтыя зоркі былі сапраўды дзіўнымі - іх існаванне магло быць магчымым выключна пры ўмове, што цэнтрабежныя сілы, якія ўзнікаюць з прычыны кручэння, менш сіл прыцягнення, якія звязваюць рэчыва Пульсар.

Розныя віды нейтронных зорак

У далейшым апынулася, што пульсар з миллисекундными перыядамі кручэння з'яўляюцца не самымі маладымі, а, наадварот, аднымі з найстарэйшых. І ў пульсараў гэтай катэгорыі былі самыя слабыя магнітныя палі.

Ёсць таксама і тып нейтронных зорак, званых рэнтгенаўскімі пульсарамі. Гэта такія нябесныя целы, якія выпускаюць рэнтгенаўскае выпраменьванне. Яны таксама ставяцца да катэгорыі нейтронных зорак. Аднак радиопульсары і зоркі, якія выпраменьваюць рэнтгенаўскае выпраменьванне, дзейнічаюць па-рознаму і маюць розныя ўласцівасці. Упершыню пульсар такога роду быў адкрыты ў 1972 годзе ў сузор'і Геркулес.

прырода пульсараў

Калі даследчыкі толькі толькі пачалі вывучаць, што такое пульсар, то яны вырашылі, што нейтронных зоркі валодаюць той жа прыродай і шчыльнасцю, што і ядра атамаў. Такі вывад быў зроблены, паколькі для ўсіх пульсараў характэрна жорсткае выпраменьванне - сапраўды такое ж, якое суправаджае і ядзерныя рэакцыі. Аднак далейшыя разлікі дазволілі астраномам зрабіць іншае зацвярджэнне. Тып касмічных аб'ектаў "пульсар" - гэта нябеснае цела, якое падобна планет-гігантаў (інакш званым "інфрачырвонымі зоркамі").