Пульсары были обнаружены совершенно случайно в середине 60-х годов ХХ века. Это произошло во время наблюдений при помощи радиотелескопа, который изначально был предназначен для того, чтобы изучать различные мерцающие источники в неизведанных глубинах космоса. Что же представляют собой эти космические объекты?
Открытие пульсаров британскими исследователями
Группа ученых – Джослин Белл, Энтони Хьюис и другие – проводили исследования в Кембриджском университете. Эти импульсы поступали с периодичностью в 0,3 сек., а их частота составляла 81,5 МГц. Тогда астрономы еще не задумывались о том, что такое пульсар в действительности и какова его природа. Первое, на что они обратили внимание – это на удивительную периодичность обнаруженных ими "посланий". Ведь обычные мерцания происходили в хаотичном режиме. Среди ученых даже возникло предположение о том, что эти сигналы являются свидетельством пытающейся достучаться до человечества внеземной цивилизации. Для их обозначения было введено название LGM – это английское сокращение означало little green men ("маленькие зеленые человечки"). Исследователи начали предпринимать серьезные попытки для того, чтобы расшифровать загадочный "код", и для этого привлекались именитые специалисты-дешифровщики со всей планеты. Однако их попытки не увенчались успехом.
В течение последующих трех лет астрономами были обнаружены еще 3 подобных источника. И тогда-то ученые поняли, что такое пульсар. Он оказался еще одним объектом Вселенной, никакого отношения не имеющим к инопланетным цивилизациям. Именно тогда пульсары и получили свое название. За их открытие ученый Энтони Хьюиш был удостоен Нобелевской премии по физике.
Что представляют собой нейтронные звезды?
Но несмотря на то, что открытие это произошло достаточно давно, многих до сих пор интересует ответ на вопрос "что такое пульсар". Это неудивительно, ведь не каждый может похвастать, что в его школе или университете астрономия преподавалась на высшем уровне. Отвечаем на вопрос: пульсар – это нейтронная звезда, которая образовывается после того, как происходит вспышка сверхновой звезды. А так удивившее в свое время постоянство пульсации может быть легко объяснено – причиной его является стабильность вращения этих нейтронных звезд.
В астрономии пульсары обозначаются четырехзначным числом. Причем первые две цифры названия обозначают часы, а следующие две – минуты, в которые происходит прямое восхождение импульса. А впереди цифр ставятся две латинские буквы, в которых кодируется место открытия. Самый первый из всех открытых пульсаров получил название СР 1919 (или "Кембриджский пульсар").
Квазары
Что такое пульсары и квазары? Мы уже разобрались с тем, что пульсары являются мощнейшими радиоисточниками, излучение которых сосредотачивается в отдельно взятых импульсах определенной частоты. Квазары также являются одними из интереснейших объектов во всей Вселенной. Они также являются чрезвычайно яркими – превосходят по своей мощности общую силу излучения галактик, которые подобны Млечному Пути. Квазары были обнаружены астрономами как объекты, обладающие большим красным смещением. Согласно одной из распространенных теорий, квазары – это галактики на начальном этапе своего развития, внутри которых находится сверхмассивная черная дыра.
Самый яркий пульсар в истории
Одним из самых знаменитых таких объектов Вселенной является пульсар в Крабовидной туманности. Данное открытие показывает, что пульсар – это один из самых удивительных объектов во всей Вселенной.
Взрыв нейтронной звезды в нынешней Крабовидной туманности был настолько мощным, что это даже не может вписаться в современную теорию астрофизики. В 1054 году н. э. на небосклоне засияла новая звезда, которая в наши дни получила название SN 1054. Взрыв ее наблюдался даже в дневное время, что было засвидетельствовано в исторических хрониках Китая и арабских стран. Интересно, что Европа не заметила этого взрыва – тогда общество было настолько поглощено разбирательствами между папой римским и его легатом, кардиналом Гумбером, что ни один ученый того времени не зафиксировал этого взрыва в своих работах. А несколько веков спустя на месте этого взрыва была обнаружена новая туманность, впоследствии получившая название Крабовидной. Ее первооткрывателю, Уильяму Парсонсу, она почему-то по своей форме напомнила краба.
А в 1968 году впервые был обнаружен пульсар PSR B0531+21, и именно этот пульсар был первым из всех, которые ученые отождествили с остатками от сверхновой звезды. Источником пульсации, если судить более строго, является не сама звезда, а так называемая вторичная плазма, которая образуется в магнитном поле вращающейся с бешеной скоростью звезды. Частота вращения пульсара Крабовидной туманности составляет 30 раз в одну секунду.
Открытие, которое не вписывается в рамки современных теорий
Но этот пульсар удивителен не только своей яркостью и частотой. Недавно было обнаружено, что PSR B0531+21 испускает радиоактивные лучи в диапазоне, который превышает отметку в 100 млрд вольт. Это число в миллионы раз превосходит то излучение, которое используется в медицинском оборудовании, а также оно в десять раз выше, чем то значение, которое описывается в современной теории гамма-лучей. Мартин Шредер, американский астроном, говорит об этом так: «Если бы всего лишь два года назад вы задали любому астрофизику вопрос о том, может ли быть обнаружено такого рода излучение, вы бы получили однозначное "нет". Такой теории, в которую может уложиться открытый нами факт, попросту не существует».
Что такое пульсары и как они образовались: загадка астрономии
Благодаря исследованиям пульсара Крабовидной туманности, ученые имеют представление о природе этих загадочных объектов космоса. Теперь можно более-менее четко представлять себе, что такое пульсар. Их возникновение объясняется тем, что на финальной стадии своей эволюции некоторые звезды взрываются и вспыхивают огромнейшим фейерверком – происходит рождение сверхновой звезды. От обычных звезд их отличает мощность вспышки. Всего в нашей Галактике происходит порядка 100 таких вспышек в год. Всего лишь за несколько суток сверхновая звезда увеличивает светимость в несколько миллионов раз.
Все без исключения туманности, а также пульсары появляются на месте вспышек сверхновых звезд. Однако наблюдать пульсары можно не во всех остатках этого типа небесных светил. Это не должно смущать любителей астрономии – ведь пульсар можно наблюдать только в том случае, если он расположен под определенным углом вращения. Кроме того, в силу своей природы пульсары «живут» дольше, чем туманности, в которых они образовываются. Ученые до сих пор не могут точно определить те причины, которые заставляют остывшую и, казалось бы, давно мертвую звезду становиться источником мощнейшего радиоизлучения. Несмотря на обилие гипотез, ответ на этот вопрос астрономам предстоит дать в будущем.
Пульсары с самым коротким периодом вращения
Вероятно, тем, кто задается вопросом о том, что такое пульсар и каковы последние новости от астрофизиков об этих небесных объектах, будет интересно знать и общее количество открытых на сегодняшний день звезд такого рода. Сегодня ученым известно более чем 1 300 пульсаров. Причем огромное количество – порядка 90 % - этих звезд пульсируют в пределах от 0,1 до 1 секунды. Есть даже пульсары с еще меньшими периодами – они носят название миллисекундных. Один из них был обнаружен астрономами в 1982 году в созвездии Лисички. Период его вращения составлял всего лишь 0,00155 сек. Схематическое изображение пульсара включает в себя ось вращения, магнитное поле, а также радиоволны.
Такие короткие периоды вращения пульсаров и послужили главным аргументом в пользу предположений о том, что по своей природе они представляют собой вращающиеся нейтронные звезды (пульсар является синонимом выражения "нейтронная звезда"). Ведь небесное тело с таким периодом вращения должно быть очень плотным. Исследования этих объектов продолжаются до сих пор. Узнав о том, что такое нейтронные пульсары, ученые не остановились на открытых ранее фактах. Ведь эти звезды были поистине удивительными – их существование могло быть возможным исключительно при условии, что центробежные силы, которые возникают вследствие вращения, меньше сил тяготения, которые связывают вещество пульсара.
Различные виды нейтронных звезд
В дальнейшем оказалось, что пульсары с миллисекундными периодами вращения являются не самыми молодыми, а, напротив, одними из старейших. И у пульсаров этой категории были самые слабые магнитные поля.
Есть также и тип нейтронных звезд, называемых рентгеновскими пульсарами. Это такие небесные тела, которые испускают рентгеновское излучение. Они также относятся к категории нейтронных звезд. Однако радиопульсары и звезды, излучающие рентгеновское излучение, действуют по-разному и имеют разные свойства. Впервые пульсар такого рода был открыт в 1972 году в созвездии Геркулес.
Природа пульсаров
Когда исследователи только лишь начали изучать, что такое пульсары, то они решили, что нейтронные звезды обладают той же природой и плотностью, что и ядра атомов. Такой вывод был сделан, поскольку для всех пульсаров характерно жесткое излучение – точно такое же, какое сопровождает и ядерные реакции. Однако дальнейшие расчеты позволили астрономам сделать другое утверждение. Тип космических объектов "пульсар" - это небесное тело, которое подобно планетам-гигантам (иначе называемым "инфракрасными звездами").
