11:39 Пульсар- Хамелеон |
 Хорошо известный ученым пульсар PSR B0943+10 в созвездии Льва оказался своеобразным космическим "хамелеоном", который попеременно становится видимым в радио или рентгеновском диапазонах, что ставит под сомнение современные представления об устройстве таких объектов, заявляют астрофизики в статье, опубликованной в журнале Science....ПУЛЬСАР, астрономический объект, испускающий мощные, строго периодические импульсы электромагнитного излучения в основном в радиодиапазоне. Энергия, излучаемая в импульсах, составляет лишь малую долю его полной энергии. Почти все известные пульсары находятся в нашей Галактике. У каждого пульсара свой период пульсаций; они лежат в диапазоне от 640 импульсов в секунду до одного импульса каждые 5 с. Периоды большинства пульсаров составляют от 0,5 до 1 с. Точные измерения показывают, что обычно период между импульсами возрастает на одну миллиардную долю секунды в сутки; как раз этого следует ожидать при замедлении вращения звезды, теряющей энергию в процессе излучения. Открытие пульсаров в 1967 было большой неожиданностью, поскольку такие явления не предсказывались ранее. Вскоре стало ясно, что это явление связано либо с радиальными пульсациями, либо с вращением звезд. Но ни обычные звезды, ни даже белые карлики не могут естественным образом пульсировать с такой высокой частотой. Не могут они и вращаться так быстро – центробежная сила разорвет их. Это может быть только очень плотное тело, состоящее из вещества, предсказанного Л.Д.Ландау и Р.Оппенгеймером в 1939. В этом веществе ядра атомов вплотную прижаты друг к другу. Сжать вещество до такой степени может только гигантская сила тяжести, которой обладают лишь очень массивные тела, такие, как звезды. При огромной плотности ядерные реакции превращают большинство частиц в нейтроны, поэтому такие тела называют нейтронными звездами. Почитать Нейтронная Звезда Кальвера Обычные звезды, такие, как Солнце, состоят из газа со средней плотностью чуть больше, чем у воды. Белый карлик с такой же массой, но диаметром около 10 000 км имеет в центре плотность ок. 40 т/см3. У нейтронной звезды масса тоже близка к солнечной, но ее диаметр всего ок. 30 км и плотность ок. 200 млн. т/см3. Если бы до такой плотности сжать Землю, то ее диаметр составил бы ок. 300 м; при такой плотности все человечество уместилось бы в наперстке. По-видимому, нейтронная звезда может образоваться из центральной части массивной звезды в момент ее взрыва, как сверхновой. При таком взрыве оболочка массивной звезды сбрасывается, а ядро сжимается в нейтронную звезду. Наиболее детально исследован мощный пульсар PSR 0531 + 21, расположенный в Крабовидной туманности. Эта нейтронная звезда делает 30 оборотов в секунду и ее вращающееся магнитное поле с индукцией 1012 Гс «работает» как гигантский ускоритель заряженных частиц, сообщая им энергию до 1020 эВ, что в 100 млн. раз больше, чем в самом мощном ускорителе на Земле. Полная мощность излучения этого пульсара в 100 000 раз выше, чем у Солнца. Менее 0,01% этой мощности приходится на радиоимпульсы, ок. 1% излучается в виде оптических импульсов и ок. 10% – в виде рентгеновского излучения. Оставшаяся мощность, вероятно, приходится на низкочастотное радиоизлучение и высокоэнергичные элементарные частицы – космические лучи. Длительность радиоимпульса у типичного пульсара составляет всего 3% интервала времени между импульсами. Последовательно приходящие импульсы сильно отличаются друг от друга, но средняя (обобщенная) форма импульса у каждого пульсара своя и сохраняется в течение многих лет. Анализ формы импульсов показал много интересного. Обычно каждый импульс состоит из нескольких субимпульсов, которые «дрейфуют» вдоль среднего профиля импульса. У некоторых пульсаров форма среднего профиля может внезапно меняться, переходя от одной устойчивой формы к другой; каждая из них сохраняется в течение многих сотен импульсов. Иногда мощность импульсов падает, а затем восстанавливается. Такое «замирание» может длиться от нескольких секунд до нескольких суток. При подробном анализе у субимпульсов обнаруживается тонкая структура: каждый импульс состоит из сотен микроимпульсов. Область излучения такого микроимпульса на поверхности пульсара имеет размер менее 300 м. При этом мощность излучения сравнима с солнечной. Сейчас существует лишь приближенная картина действия пульсара. Его основой служит вращающаяся нейтронная звезда с мощным магнитным полем. Вращающееся магнитное поле захватывает вылетающие с поверхности звезды ядерные частицы и ускоряет их до очень высоких энергий. Эти частицы испускают электромагнитные кванты в направлении своего движения, формируя вращающиеся пучки излучения. Когда пучок оказывается направленным на Землю, мы принимаем импульс излучения. Не совсем ясно, почему эти импульсы имеют столь четкую структуру; возможно, лишь небольшие области поверхности нейтронной звезды выбрасывают частицы в магнитное поле. Частицы максимально высокой энергии не могут быть ускорены по отдельности; по-видимому, они образуют пучки, содержащие, возможно, 1012 частиц, которые ускоряются как единая частица. Это помогает понять и резкие границы импульсов, каждый из которых, вероятно, связан с отдельным пучком частиц... "Поведение этого пульсара просто пугает нас, так как нам кажется, что у него есть две независимых друг от друга "личности". Так как данный объект входит в небольшое число пульсаров, излучающих в рентгене, открытие механизма смены этих "личностей" поможет нам понять природу этого феномена", — заявил один из авторов открытия Бенджамин Стапперс (Benjamin Stappers) из Манчестерского университета (Великобритания). Почитать Двуликий Янус Вим Хермсен (Wim Hermsen) из Института космических исследований в Утрехте (Голландия) и его коллеги изучали поведение радиопульсара PSR B0943+10 в созвездии Льва, открытый в Пущинской радиообсерватории в 1968 году, при помощи наземных радиотелескопов LOFAR и GMRT, а также космической рентгеновской обсерватории XMM-Newton. Почитать Созвездие Лев (Leo) Наблюдения показали, что яркость пульсара в рентгеновском диапазоне не была постоянно низкой, как считалось ранее, а периодически менялась. Сравнив результаты наблюдений, ученые поняли, что изменения в яркости рентгеновского излучения были связаны с флуктуациями в силе радиоволн, которые испускает PSR B0943+10. Так, пик яркости в рентгеновском диапазоне совпадал с минимумом в радиоизлучении, и наоборот. Вместе с увеличением мощности рентгеновского излучения, менялся и его источник, которым предположительно выступало тепло, а на графике его яркости появлялись пульсации. Как отмечают авторы статьи, подобное поведение нельзя объяснить с помощью существующих астрофизических теорий. "Кроме повышения в яркости рентгена, мы обнаружили, что эта часть спектра PSR B0943+10 пульсирует, чего мы никогда не видели во время фаз яркого радиоизлучения. Подобное поведение абсолютно противоположно тому, чего мы ожидали. По моему мнению, это позволяет сравнивать пульсар с хамелеоном — он, как и это животное, меняет свою "окраску" в зависимости от условий окружающей среды", — заключает Стапперс. РИА Новости http://ria.ru/science/20130124/919639402.html#ixzz2Iy6yULau http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/PULSAR.html?page=0,0 |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |