Это то, что известно как «маяки» Вселенной - вращающиеся нейтронные звезды, которые испускают сфокусированный луч электромагнитного излучения, который виден только, если вы стоите на его пути. Известные как пульсары, эти звездные реликвии получили свое название из-за того, что их эмиссии «пульсируют» в космосе.
Эти древние звездные объекты не только очень увлекательны и удивительны, но и очень полезны для астрономов. Это связано с тем, что они имеют регулярные периоды вращения, что дает очень точные внутренние импульсы - от миллисекунд до секунд.
Описание:
Пульсары - это типы нейтронных звезд; мертвые реликвии массивных звезд. Что отличает пульсары от обычных нейтронных звезд, так это то, что они сильно намагничены и вращаются с огромной скоростью. Астрономы обнаруживают их по радиоимпульсам, которые они излучают через равные промежутки времени.
Образование:
Образование пульсара очень похоже на создание нейтронной звезды. Когда умирает массивная звезда с массой нашего Солнца в 4-8 раз, она взрывается как сверхновая. Внешние слои выбрасываются в пространство, а внутреннее ядро сжимается под действием силы тяжести. Гравитационное давление настолько сильно, что преодолевает связи, которые держат атомы отдельно.
Электроны и протоны раздавливаются под действием силы тяжести с образованием нейтронов. Гравитация на поверхности нейтронной звезды составляет около 2 х 1011 сила тяжести на Земле. Таким образом, самые массивные звезды детонируют как сверхновые и могут взрываться или разрушаться в черные дыры. Если они менее массивны, как наше Солнце, они отрывают свои внешние слои и затем медленно остывают как белые карлики.
Но для звезд в 1,4–3,2 раза больше массы Солнца они могут стать сверхновыми, но им просто не хватает массы, чтобы образовать черную дыру. Эти объекты средней массы заканчивают свою жизнь как нейтронные звезды, и некоторые из них могут стать пульсарами или магнитарами. Когда эти звезды разрушаются, они сохраняют свой момент импульса.
Но с гораздо меньшими размерами их скорость вращения резко увеличивается, вращаясь много раз в секунду. Этот относительно крошечный, сверхплотный объект излучает мощную вспышку излучения вдоль линий магнитного поля, хотя этот луч излучения не обязательно совпадает с его осью вращения. Итак, пульсары - это просто вращающиеся нейтронные звезды.
Итак, отсюда, на Земле, когда астрономы обнаруживают интенсивный луч радиоизлучения несколько раз в секунду, когда он вращается вокруг, как луч маяка - это пульсар.
История:
Первый пульсар был обнаружен в 1967 году Джоселин Белл Бернелл и Энтони Хьюисом, и он удивил научное сообщество регулярными радиоизлучениями, которые он передавал. Они обнаружили таинственное радиоизлучение, исходящее из фиксированной точки на небе, которое достигало максимума каждые 1,33 секунды. Эти выбросы были настолько регулярными, что некоторые астрономы считали, что это может быть свидетельством связи разумной цивилизации.
Хотя Бернелл и Хьюис были уверены, что они имеют естественное происхождение, они назвали его LGM-1, что означает «маленькие зеленые человечки», и последующие открытия помогли астрономам раскрыть истинную природу этих странных объектов.
Астрономы предположили, что они были быстро вращающимися нейтронными звездами, и это было дополнительно подтверждено открытием пульсара с очень коротким периодом (33 миллисекунды) в Крабовидной туманности. До настоящего времени было обнаружено 1600 единиц, и самый быстрый из них выдает 716 импульсов в секунду.
Позже в двойных системах были обнаружены пульсары, что помогло подтвердить теорию общей относительности Эйнштейна. А в 1982 году был обнаружен пульсар с периодом вращения всего 1,6 микросекунды. Фактически, были обнаружены первые когда-либо обнаруженные внесолнечные планеты, вращающиеся вокруг пульсара - конечно, это не будет очень пригодное для жизни место.
Интересные факты:
Когда формируется пульсар, он обладает наибольшей энергией и максимальной скоростью вращения. Когда он излучает электромагнитную энергию через свои лучи, он постепенно замедляется. В течение 10-100 миллионов лет он замедляется до такой степени, что его лучи отключаются, и пульсар становится тихим.
Когда они активны, они вращаются с такой странной регулярностью, что астрономы используют их как таймеры. Фактически, говорят, что определенные типы пульсаров конкурируют с атомными часами в их точности во времени.
Пульсары также помогают нам искать гравитационные волны, исследовать межзвездную среду и даже находить внеполярные планеты на орбите. Фактически, первые внесолнечные планеты были обнаружены вокруг пульсара в 1992 году, когда астрономы Александр Вольшан и Дейл Фрейль объявили об открытии многопланетной планетарной системы вокруг PSR B1257 + 12 - миллисекундного пульсара, который, как известно, теперь имеет две внесолнечные планеты.
Было даже предложено, чтобы космические корабли могли использовать их в качестве маяков для навигации по Солнечной системе. На космическом корабле НАСА Voyager есть карты, показывающие направление Солнца до 14 пульсаров в нашем регионе. Если инопланетяне хотели найти нашу родную планету, они не могли бы попросить более точную карту.
Мы написали много статей о звездах здесь, в журнале Space. Вот статья о недавно обнаруженном гамма-излучении и статья о том, как миллисекундные пульсары вращаются так быстро.
Если вам нужна дополнительная информация о звездах, ознакомьтесь с новостными выпусками Hubblesite о звездах, а также с домашней страницей звезд и галактик.
Мы записали несколько эпизодов Астрономического ролика о звездах. Вот два из них, которые вам могут пригодиться: Эпизод 12: Откуда берутся звезды младенца, и Эпизод 13: Куда уходят звезды, когда они умирают?
Подкаст (аудио): Скачать (Продолжительность: 4:18 - 3,9 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
Подкаст (видео): Скачать (67,8 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
