Пульсары — это одни из самых удивительных и загадочных объектов во Вселенной. Они представляют собой особый тип нейтронных звёзд — чрезвычайно плотных остатков массивных звёзд, которые коллапсировали после вспышки сверхновой. Нейтронные звёзды состоят почти полностью из нейтронов и могут иметь массу, превышающую солнечную, при этом их радиус обычно не превышает 20 км. Что делает пульсары особенно интересными — это их способность испускать электромагнитное излучение с невероятной точностью.
Как работают пульсары?
Пульсары — это нейтронные звёзды, которые вращаются вокруг своей оси с огромной скоростью. При этом они испускают узкие лучи электромагнитного излучения (в основном в радиодиапазоне) из своих магнитных полюсов. Если бы можно было представить нейтронную звезду как гигантский фонарь, её лучи света проносятся в пространстве подобно движению маяка. Каждый раз, когда такой луч проходит через Землю, мы регистрируем вспышку — пульс.
Почему они испускают излучение?
Излучение пульсаров связано с их сильным магнитным полем. Вращаясь, нейтронная звезда создаёт вокруг себя мощные магнитные поля, которые разгоняют заряженные частицы до высоких скоростей. Эти частицы, двигаясь вдоль силовых линий магнитного поля, излучают энергию в виде радиоволн. Излучение происходит преимущественно вдоль магнитных полюсов звезды, но поскольку её ось вращения и магнитные полюса не совпадают, излучение образует направленные конусы, которые проходят через пространство.
Периодичность пульсаров
Одна из самых впечатляющих особенностей пульсаров — это их строго регулярная периодичность. Каждый пульсар вращается с определённой скоростью, и каждая вспышка наблюдается на Земле через строго фиксированные интервалы времени. Эти интервалы могут варьироваться от миллисекунд до нескольких секунд, в зависимости от скорости вращения звезды. Например, самый быстро вращающийся пульсар, известный как миллисекундный пульсар, может совершать сотни оборотов в секунду.
Почему пульсары важны для науки?
Пульсары обладают настолько стабильной периодичностью, что их можно использовать как космические “часы”. Это делает их полезными для различных научных целей:
- Изучение материи. Изучение пульсаров помогает учёным лучше понять свойства материи в экстремальных условиях, таких как высокие плотности и магнитные поля.
- Навигация в космосе. Поскольку пульсары испускают излучение с постоянной периодичностью, их можно использовать в качестве естественных маяков для навигации космических аппаратов.
- Гравитационные волны. Исследование двойных пульсаров (систем из двух пульсаров, вращающихся друг вокруг друга) помогает проверять теории гравитации, такие как Общая теория относительности, и искать гравитационные волны.
Звук пульсаров
Хотя пульсары испускают радиоволны, которые невозможно услышать напрямую, учёные часто переводят радиосигналы, получаемые от пульсаров, в слышимый диапазон. Это позволяет сделать «звуковое представление» их пульсов. В таком виде пульсары могут звучать как ритмичные “щелчки” или “пульсы”, отражающие их невероятно точную периодичность. Это создаёт уникальный способ почувствовать их ритм, который мы не можем увидеть глазами, но можем “услышать”.
Примеры пульсаров
- Пульсар в созвездии Краб. Один из самых известных пульсаров, находящийся в центре Крабовидной туманности, образовавшейся после взрыва сверхновой в 1054 году. Этот пульсар вращается около 30 раз в секунду.
- PSR J1748-2446ad. Это самый быстро вращающийся пульсар, известный на сегодняшний день. Он совершает 716 оборотов в секунду, что создаёт удивительно короткие и точные пульсы.
Пульсары остаются объектами активного изучения, и с каждым новым наблюдением учёные узнают больше о том, как они формируются и как взаимодействуют с окружающей Вселенной.
0
