Львів
C
» » Що таке пульсар: визначення, особливості та цікаві факти

Що таке пульсар: визначення, особливості та цікаві факти

Пульсари були виявлені зовсім випадково в середині 60-х років ХХ століття. Це сталося під час спостережень за допомогою радіотелескопа, який спочатку був призначений для того, щоб вивчати різні мерехтливі джерела в незвіданих глибинах космосу. Що ж являють собою ці космічні об'єкти?
Що таке пульсар: визначення, особливості та цікаві факти

Відкриття пульсарів британськими дослідниками

Група вчених – Джослін Белл, Ентоні Хьюис та інші – проводили дослідження в Кембріджському університеті. Ці імпульси надходили з періодичністю в 03 сек., а їх частота становила 815 МГц. Тоді астрономи ще не замислювалися про те, що таке пульсар насправді і яка його природа. Перше, на що вони звернули увагу – це на дивовижну періодичність виявлених ними "послань". Адже звичайні мерехтіння відбувалися в хаотичному режимі. Серед вчених навіть виникло припущення про те, що ці сигнали є свідченням намагається достукатися до людства позаземної цивілізації. Для їх позначення було введено назву LGM – це англійське скорочення означало little green men ("маленькі зелені чоловічки"). Дослідники почали вживати серйозні спроби для того, щоб розшифрувати загадковий "код", і для цього залучалися імениті фахівці-дешифрувальники зі всієї планети. Однак їх спроби не увінчалися успіхом.


Протягом наступних трьох років астрономами були виявлені ще 3 подібних джерела. І тоді-то вчені зрозуміли, що таке пульсар. Він виявився ще одним об'єктом Всесвіту, ніякого відношення не мають до інопланетним цивілізацій. Саме тоді пульсари і отримали свою назву. За їх відкриття вчений Ентоні Хьюиш був удостоєний Нобелівської премії з фізики.
Що таке пульсар: визначення, особливості та цікаві факти

Що являють собою нейтронні зірки?

Але незважаючи на те, що це відкриття сталося досить давно, багатьох досі цікавить відповідь на питання "що таке пульсар". Це не дивно, адже не кожен може похвалитися, що в його школі або університеті астрономія викладалася на вищому рівні. Відповідаємо на питання: пульсар – це нейтронна зірка, яка утворюється після того, як відбувається спалах наднової зірки. А так здивувало в свій час сталість пульсації може бути легко пояснена – причиною його є стабільність обертання цих нейтронних зірок.


В астрономії пульсари позначаються чотиризначним числом. Причому перші дві цифри позначають назви годинник, а наступні дві хвилини, в які відбувається пряме сходження імпульсу. А попереду цифр ставляться дві латинські літери, в яких кодується місце відкриття. Найперший з усіх відкритих пульсарів отримав назву СР 1919 (або "Кембриджський пульсар").
Що таке пульсар: визначення, особливості та цікаві факти

Квазари

Що таке пульсари і квазари? Ми вже розібралися з тим, що пульсари є найпотужнішими радиоисточниками, випромінювання яких зосереджується в окремо взятих імпульси певної частоти. Квазари також є одними з найцікавіших об'єктів у всій Всесвіту. Вони також є надзвичайно яскравими – перевершують по своїй потужності загальну силу випромінювання галактик, які подібні Чумацькому Шляху. Квазари були виявлені астрономами як об'єкти, що володіють великим червоним зміщенням. Згідно з однією з поширених теорій, квазари – це галактики на початковому етапі свого розвитку, всередині яких знаходиться надмасивна чорна діра.
Що таке пульсар: визначення, особливості та цікаві факти

Найяскравіший пульсар в історії

Одним з найбільш знаменитих таких об'єктів Всесвіту є пульсар в Крабовидної туманності. Це відкриття показує, що пульсар – це один з найбільш дивних об'єктів у всій Всесвіту. Вибух нейтронної зірки в нинішній Крабовидної туманності був настільки потужним, що це навіть не може вписатися у сучасну теорію астрофізики. У 1054 році н. е. на небосхилі засяяла нова зірка, яка в наші дні одержала назву SN 1054. Вибух її спостерігалося навіть у денний час, що було засвідчено в історичних хроніках Китаю та арабських країн. Цікаво, що Європа не помітила цього вибуху – тоді суспільство було настільки поглинене розглядів між папою римським і його легатом, кардиналом Гумбером, що ні один вчений того часу не зафіксував цього вибуху в своїх роботах. А кілька століть тому на місці цього вибуху була виявлена нова туманність, що згодом отримала назву Крабовидної. Її першовідкривач, Вільяму Парсонсу, чому вона за своєю формою нагадала краба. А в 1968 році вперше був виявлений пульсар PSR B0531+21 і саме цей пульсар був першим з усіх, які учені ототожнили з залишками від наднової зірки. Джерелом пульсації, якщо судити строгіше, є не сама зірка, а так звана вторинна плазма, яка утворюється в магнітному полі обертається з шаленою швидкістю зірки. Частота обертання пульсара Крабовидної туманності складає 30 разів в одну секунду.
Що таке пульсар: визначення, особливості та цікаві факти

Відкриття, яке не вписується в рамки сучасних теорій

Але цей пульсар дивує не тільки своєю яскравістю і частотою. Нещодавно було виявлено, що PSR B0531+21 випускає радіоактивні промені в діапазоні, який перевищує позначку в 100 млрд вольт. Це число в мільйони разів перевершує те випромінювання, яке використовується в медичному обладнанні, а також воно в десять разів вище, ніж те значення, яке описується у сучасній теорії гамма-променів. Мартін Шредер, американський астроном, говорить про це так: «Якщо б всього лише два роки тому ви задали будь-якого астрофізику питання про те, чи може бути виявлено такого роду випромінювання, ви б отримали однозначне "ні". Такої теорії, в яку може вкластися відкритий нами факт, просто не існує».

Що таке пульсари і як вони утворилися: загадка астрономії

Завдяки дослідженням пульсара Крабовидної туманності, вчені мають уявлення про природу цих загадкових об'єктів космосу. Тепер можна більш-менш чітко уявляти собі, що таке пульсар. Їх виникнення пояснюється тим, що на фінальній стадії своєї еволюції деякі зірки вибухають і спалахують величезним феєрверком – відбувається народження наднової зірки. Від звичайних зірок їх відрізняє потужність спалаху. Всього в нашій Галактиці відбувається близько 100 таких спалахів в рік. Всього лише за кілька діб наднова зірка збільшує світність у кілька мільйонів разів. Всі без винятку туманності, а також пульсари з'являються на місці спалахів наднових зірок. Однак спостерігати пульсари можна не у всіх залишках цього типу небесних світил. Це не повинно бентежити любителів астрономії – адже пульсар можна спостерігати тільки в тому випадку, якщо він розташований під певним кутом обертання. Крім того, в силу своєї природи пульсари «живуть» довше, ніж туманності, в яких вони утворюються. Вчені досі не можуть точно визначити ті причини, які змушують остиглу і, здавалося б, давно мертву зірку ставати джерелом потужного радіовипромінювання. Незважаючи на велику кількість гіпотез, відповідь на це питання астрономам належить дати в майбутньому.
Що таке пульсар: визначення, особливості та цікаві факти

Пульсари з самим коротким періодом обертання

Ймовірно, тим, хто задається питанням про те, що таке пульсар і які останні новини від астрофізиків про цих небесних об'єктах, буде цікаво знати і загальна кількість відкритих на сьогоднішній день зірок такого роду. Сьогодні вченим відомо більш ніж 1300 пульсарів. Причому величезна кількість – близько 90 % - цих зірок пульсують в межах від 01 до 1 секунди. Є навіть пульсари із ще меншими періодами – вони носять назву миллисекундних. Один з них був виявлений астрономами в 1982 році в сузір'ї Лисички. Період його обертання становив лише 000155 сек. Схематичне зображення пульсара включає в себе вісь обертання, магнітне поле, а також радіохвилі. Такі короткі періоди обертання пульсарів і стали головним аргументом на користь припущення про те, що за своєю природою вони являють собою обертаються нейтронні зірки (пульсар є синонімом виразу "нейтронна зірка"). Адже небесне тіло з таким періодом обертання повинно бути дуже щільним. Дослідження цих об'єктів тривають досі. Дізнавшись про те, що таке нейтронні пульсари, вчені не зупинилися на відкритих раніше факти. Адже ці зірки були воістину дивовижними – їх існування могло бути можливим виключно за умови, що відцентрові сили, які виникають внаслідок обертання, менше сил тяжіння, які пов'язують речовина пульсара.
Що таке пульсар: визначення, особливості та цікаві факти

Різні види нейтронних зірок

Надалі виявилося, що пульсари з мілісекундними періодами обертання є не самими молодими, а, навпаки, одними з найстаріших. І у пульсарів цієї категорії були самі слабкі магнітні поля. Є також і тип нейтронних зірок, званих рентгенівськими пульсарами. Це такі небесні тіла, які випускають рентгенівське випромінювання. Вони також відносяться до категорії нейтронних зірок. Однак радіопульсари і зірки випромінюють рентгенівське випромінювання, що діють по-різному і мають різні властивості. Вперше пульсар такого роду був відкритий в 1972 році в сузір'ї Геркулес.

Природа пульсарів

Коли дослідники лише почали вивчати, що таке пульсари, то вони вирішили, що нейтронні зірки володіють тією ж природою і щільністю, що і ядра атомів. Такий висновок був зроблений, оскільки для всіх пульсарів характерно жорстке випромінювання – точно таке ж, яке супроводжує і ядерні реакції. Однак подальші розрахунки дозволили астрономам зробити інше твердження. Тип космічних об'єктів "пульсар" - це небесне тіло, яке подібно до планет-гігантів (інакше званих "інфрачервоними зірками").