АСТРОНОМІЯ - ДИТЯЧА ЕНЦИКЛОПЕДІЯ - ФОЛІО 2005

IV

ЗІРКИ

Нейтронні зірки та пульсари

Білі карлики, одна чайна ложка речовини яких важить 5 тонн (!), можуть здатися фантастичними, проте набагато дивнішими та таємнішими вам здадуться нейтронні зірки, утворені в результаті колапсу залізного ядра величезних масивних Наднових.

Типова нейтронна зірка може бути всього до 10 кілометрів у діаметрі. Але при цьому вона важить більше за наше Сонце. Це — як величезне ядро, що складається з самих нейтронів, склеєних між собою силами гравітації. Ці величезні сили просто вражають. Якщо б ви, наприклад, забажали відвідати нейтронну зірку, то були б моментально розчавлені її гравітацією. Навпаки, якщо припустити, що невеличка частинка нейтронної зірки завітала б до вас, то результат був би не менш тривожним. Так, звичайна канцелярська скріпка важила б більше за Еверест!

Уперше вчені заговорили про нейтронні зірки ще наприкінці 30-х років XX століття. Проте тоді це були не підтверджені фактами спостережень теоретичні здогади та розрахунки.

Усе змінилося у 1967 році раптовим відкриттям Джоселін Белл. Під час випробувань нового радіотелескопа в університеті Кембриджа вона зареєструвала дивний сигнал, що виходив із сузір’я Лебедя у вигляді пульсацій з дуже правильним періодом — 1,337301 секунди. Спочатку, наполовину жартома, дивний сигнал назвали «LGM» від англійського Little Green Men — маленькі зелені чоловічки. Сучасні астрономи називають такі швидкі періодичні пульсуючі джерела радіовипромінювання пульсарами.

Схема утворення пульсара з нейтронної зірки, що має потужне магнітне поле та швидко обертається навколо власної осі

Таємницю пульсарів було розкрито невдовзі після відкриття самих об’єктів. Наприкінці 1968 року вчені знайшли «пістолет» — пульсар, що знаходився в центрі Крабоподібної туманності. Згодом було знайдено ще декілька пульсарів у центрах планетарних туманностей. Після цих знахідок стало зрозуміло — пульсарами є нейтронні зірки, що залишилися після вибухів Наднових.

Накопичуючи дані за кілька років (або десятки років), можна з великою точністю оцінити період певного пульсара. У цих дослідженнях учені показали, що період кожного пульсара із часом зростає. В одних пульсарів період подвоюється за 1 000 років, для інших подвоєння періоду пульсацій може зайняти навіть мільярд років. Цей час умовно називають віком пульсара.

Природа пульсара стане зрозумілішою, якщо ми розглянемо таке порівняння. Загалом пульсари, як вважають учені, є нейтронними зірками з дуже сильним магнітним полем, що швидко обертаються навколо власної осі. Через магнітне поле випромінювання пульсара подібне до променя прожектора. Коли цей промінь потрапляє на антену радіотелескопа, ми реєструємо сигнал. Уявіть собі, наскільки швидко повинна обертатися нейтронна зірка, щоб забезпечити такий період сигналу пульсара (для порівняння — Сонце обертається навколо власної осі трохи менше ніж за місяць)!

До відкриття пульсарів у науковій літературі широко обговорювалося питання про існування нейтронних зірок. Проте не було обґрунтованої надії на те, що коли-небудь удасться спостерігати такі об’єкти астрономічними методами. Деякі астрономи взагалі мали сумніви щодо їх існування. Несподіване відкриття пульсарів довело, що нейтронні зірки дійсно існують. Більше того, вони можуть бути джерелами радіовипромінювання величезної потужності, що набагато перевищувала теоретично розраховану. Дивною є також точна регулярність та періодичність їхніх радіосигналів, що й досі є однією з найскладніших загадок пульсарів.

У природі швидше за всіх обертаються пульсари — пульсуючі джерела радіовипромінювання. Швидкість їхнього обертання настільки велика, що хід атомного годинника найточніше буде перевіряти саме за випромінюванням пульсарів.

Найшвидший пульсар було відкрито американськими астрономами за допомогою радіотелескопа в Аресібо, що в Пуерто-Рико. Він має позначення PSR 1937+215 та розташований у сузір’ї Лисички на відстані 16 000 світлових років від Землі. Рекордсмен обертається навколо власної осі з частотою 642 оберти за секунду. Попередній рекорд належав пульсару, що займає центр Крабоподібної туманності. Його частота обертання дорівнює 30 обертам за секунду.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити