1.    
  2.    
  3.     Що таке пульсари і як вони утворилися?

Що таке пульсари і як вони утворилися?

Пульсар

Пульсар — це маленька зірка обертається, такий собі космічний дервіш. На поверхні зірки є ділянка, яка випромінює у простір вузьконаправлений пучок радіохвиль. Наші радіотелескопи приймають це випромінювання тоді, коли джерело повернутий у бік Землі. Зірка обертається, і потік випромінювання припиняється. Наступний оборот зірки — і ми знову приймаємо її радіо послання.

Як діє пульсар?

Так само діє маяк з обертовим ліхтарем. Здалеку ми сприймаємо його світло як пульсуючий. Те ж саме відбувається і з пульсаром. Ми сприймаємо його випромінювання, як пульсуючий з певною частотою джерело радіо хвильового випромінювання. Пульсари відносяться до сімейства нейтронних зірок. Нейтронна зірка — це зірка, яка залишається після катастрофічного вибуху гігантської зірки.

Нейтронна зірка

Зірка середньої величини, наприклад, Сонце, розмірами в мільйон разів перевершує таку планету, як Земля. Гігантські зірки в поперечнику у 10, а іноді і в 1000 разів більше Сонця. Нейтронна зірка — це гігантська зірка, стиснута до розміру великого міста. Це обставина і робить поведінку нейтронної зірки дуже дивним. Кожна така зірка рівна по масі гігантської зірки, але ця маса стиснута в надзвичайно малому обсязі. Одна чайна ложка речовини нейтронної зірки важить мільярд тонн.

Як утворюються нейронні зірки?

Ось як це відбувається. Після того як зірка вибухає, її залишки стискаються під дією гравітаційних сил. Вчені називають цей процес колапсом зірки. По мірі розвитку колапсу сила гравітації зростає, а атоми речовини зірки все тісніше і тісніше туляться одне до одного. У нормальному стані атоми знаходяться на значній відстані один від одного, тому що електронні хмари атомів взаємно відштовхуються. Але після вибуху гігантської зірки атоми так сильно притиснуті і спресовані, що електрони буквально впресовується в ядра атомів.

Ядро атома складається з протонів і нейтронів. Електрони, втиснуті в ядро, реагують з протонами, і в результаті утворюються ній трони. З плином часу все речовина зірки стає велетенським клубком спресованих нейтронів. Народжується нейтронна зірка.

Коли виникли нейронні зірки?

Вчені вважають, що пульсари зірки існують з незапам’ятних часів. У всякому разі, вони були задовго до того, як їх відкрили. Перші свідчення їх існування отримані в листопаді 1967 року, коли кілька радіотелескопів в Англії намацали в небі невідомий раніше джерело радіохвильового випромінювання. В космосі є багато джерел радіохвиль. Наприклад, молекули води та амонію, що дрейфують в міжзоряному просторі, випромінюють радіохвилі. Ці хвилі поглинаються тарілковими антенами радіотелескопів.

Новий джерело радіохвиль, однак, не був схожий на інші. Студентка – старшекурсница Джослін Белл вивчала радіохвилі, зареєстровані самописцями радіотелескопа. Вона звернула увагу на регулярно повторювані спалаху електромагнітного випромінювання, які надходили на антену телескопа з інтервалом в 1,33733 секунди.

Коли новина про відкриття Белл стала надбанням широкої публіки, то деякі вчені вирішили, що Белл прийняла послання чужої цивілізації. Кілька місяців потому був зареєстрований інший джерело пульсуючого радіовипромінювання. Вчені залишили думку про їх штучне походження. Було вирішено, що ці джерела — надщільні зірки. Їх назвали пульсарами з – за пульсуючого характеру випромінювання. Пульсари виявилися тими самими нейтронними зірками, за якими вчені вже давно полювали. З тих пір були відкриті сотні подібних зірок.

Чому пульсари пульсують?

Вчені вважають, що причина в їх швидкому обертанні. Всі зірки, подібно до планет, обертаються навколо своєї осі. Наприклад, Сонце робить один оборот за один місяць. При зменшенні розміру обертового тіла воно починає обертатися швидше. Уявіть собі фігуриста, який обертається на льоду. Коли він притискає руки до тіла, обертання різко прискорюється. Те ж відбувається і з сверхплотными зірками. Пульсар розміром з Лос-Анджелес обертається зі швидкістю один оборот в секунду. Інші пульсари можуть обертатися ще швидше. Пульсари можуть обертатися зі швидкістю до 1000 оборотів в секунду

У цьому обертанні і криється причина пульсуючого випромінювання. Пульсари оточені сильним магнітним полем. Уздовж силових ліній цього магнітного поля переміщуються протони і електрони. Як відомо, сила магнітного поля зростає біля північного і південного магнітних полюсів. В цих точках швидкість переміщення протонів і електронів стає дуже великою. При такому розгоні частинки виділяють кванти енергії в діапазоні від рентгенівських променів до радіохвиль. Так як пульсар обертається, а джерело випромінювання обертається разом з ним, то ми сприймаємо випромінювання пульсара тільки в той момент, коли джерело повернутий у бік Землі. Точно так само ми сприймаємо світло маяка з обертовим ліхтарем.

31.08.2016

Написати коментар