Anche con i criteri più severi, la scoperta delle pulsar è davvero una vera scoperta.
Questa scoperta, come sempre accade, con una vera scoperta, è avvenuta per caso. Nell'estate del 1967, la studentessa laureata del famoso radioastronomo inglese di Hewish, Miss Bell, scoprì inaspettatamente una fonte radio completamente insolita nel cielo. Questa fonte emetteva impulsi radio a breve termine, che si ripetevano rigorosamente periodicamente, ogni 1,33 secondi. Presto sono state trovate altre tre fonti simili con altri anche periodi "Quasi secondi".
Questa scoperta così stordito i ricercatori, che hanno, sospettando che questi segnali hanno origine artificiale e vengono inviati alcuni "super civiltà", secretato queste osservazioni e per quasi sei mesi non lo sapeva nessuno - un caso senza precedenti nella storia dell'astronomia...
Solo dopo essersi assicurati che questi segnali non siano il risultato dell'attività di civiltà intelligenti Extraterrestri, i risultati delle osservazioni sono stati pubblicati.
Non è stato subito compreso che la causa del severo periodicità impulsi radio da queste nuove fonti (hanno ricevuto il titolo di "pulsar") è una rotazione rapida torx interesse.
Solo la rotazione di un corpo massiccio può spiegare la sorprendente costanza (con una precisione di cento milioni di lobi) dei periodi di Pulsar.
Osservazioni più approfondite hanno dimostrato che in realtà i periodi non sono strettamente costanti, ma crescono lentamente. Immaginiamo che l'emissione di onde radio non sia uniforme su Tutte le direzioni, ma concentrata all'interno di un cono il cui asse forma un certo angolo con l'asse di rotazione. Ora immaginiamo un osservatore che a un certo punto nel tempo è sulla continuazione dell'asse del cono.
Chiaramente, sarà in grado di osservare le radiazioni radio. Questo sarà possibile per qualche tempo fino a quando, a causa della rotazione della stella, l'asse del cono si allontana, abbastanza lontano. Tuttavia, dopo un periodo di tempo pari al periodo di rotazione della stella, l'emissione radio può essere nuovamente osservata.
Quali sono queste stelle, la cui rotazione rapida è la causa del fenomeno osservato delle pulsar? Nel 1967 è stata aperta una pulsar con un periodo record di 0,033 secondi. (questo meraviglioso Pulsar sarà discusso ulteriormente). Solo un corpo molto piccolo può ruotare così velocemente. Dopo tutto, la velocità di rotazione lineare all'equatore è determinata dalla formula scolastica: v = 2πR / T, dove R è il raggio del corpo rotante, T è il periodo della sua rotazione. Da questa formula ne consegue che a T = 1/30 sec. Dato che la velocità di rotazione non può superare la velocità della luce, il raggio del corpo non supera i 1500 km, che è 4 volte inferiore alla Terra.
Ma questa è una stima molto approssimativa del limite superiore delle dimensioni del corpo rotante. Poiché la velocità di rotazione Equatoriale lineare per ragioni semplici deve essere decine di volte inferiore alla velocità della luce, è chiaro direttamente che le dimensioni lineari delle pulsar non possono superare alcune decine di chilometri. Ma se è così, le pulsar non sono altro che Stelle di neutroni!
C'è un'altra prova di questa conclusione cruciale. La pulsar a breve termine di cui sopra (soprannominata NP 0532)si trova... al centro della Nebulosa del granchio! Un'altra Pulsar, il cui periodo è solo tre volte più lungo (0,089 s), si trova anche all'interno della nebulosa, che è il residuo più vecchio di un lampo di supernova. Quindi, le pulsar sono dove dovrebbero essere le stelle di neutroni, che dovrebbero formarsi quando le supernove brillano! Il fatto che non in tutti i resti di supernova osservate le pulsar e solo una piccola parte della pulsar (ora conosciuto oltre trecento) si trova nei resti di supernova, non dovrebbe confondere. Il fatto è che la Pulsar può essere rilevata solo con l'orientamento" favorevole " verso di noi del suo asse di rotazione. Se si considera questo, si scopre che quasi il 5% di tutte le pulsar può almeno essere osservato in linea di principio. Sorprendentemente, la nebulosa del granchio, oltre a quelle caratteristiche di cui sopra, ha ancora e pulsar, "fortunatamente" orientato rispetto alla Terra...
Le pulsar sono deboli fonti di radiazioni cosmiche, le cui esplosioni si susseguono con un periodo molto lento. Il primo P. è stato aperto in 1967 nel Regno Unito; in 1975 sono già noti circa 100 oggetti di questa specie. Per tipo di emissione radio P. Differiscono da tutte le fonti precedentemente note di emissione radio cosmica, caratterizzata da intensità costante (galassie o galassie radio), o irregolari esplosioni di emissione radio (sole, alcune stelle lampeggianti).
Per i punti noti, i valori del periodo (cioè l'intervallo di tempo tra due picchi di radiazione consecutivi) sono racchiusi tra 0,033 sec e 3,75 sec. Le prime osservazioni di P. Indicavano una permanenza estremamente elevata dei loro periodi. Tuttavia, con osservazioni successive, è stato stabilito che i periodi di P. Aumentano molto lentamente.D. La Maggior Parte Di P. Il tempo durante il quale il periodo è raddoppiato, coincide in ordine di grandezza con la loro età ed è di milioni e decine di milioni di anni. Tuttavia, ci sono due P., il cui tempo di raddoppio del periodo è significativamente inferiore, vale a dire P., che si trova all'interno della Nebulosa del granchio, che è il resto dell'esplosione della supernova 1054, il periodo raddoppia per 2400 anni, e P. All'interno della supernova nella costellazione della vela-per 24 mila anni. Questi P. Sono i più giovani e hanno i periodi più brevi. L'esistenza di gusci caratteristici delle supernove indica a favore del fatto che P. è formato dall'esplosione delle supernove. L'assenza di tali gusci in altri, quelli più vecchi. a causa, a quanto pare, del fatto che sono già riusciti a disperdersi nello spazio. Una caratteristica interessante del giovane P. Sono le improvvise riduzioni saltellanti del Periodo a causa dei processi violenti che si verificano in essi. Quasi tutti i P. Sono osservati solo nella gamma Radio di radiazioni elettromagnetiche. L'eccezione è solo P. Nella Nebulosa del granchio, che può essere osservata anche nelle bande ottiche, ha raggi X e gamma.
Gli studi di emissione radio P. Nell'intervallo delle onde radio con una lunghezza da 10 cm a 10 m hanno permesso di stabilire che la massima radiazione è, di regola, sulle onde del metro. È stato anche rilevato che lo stesso impulso a diverse lunghezze d'onda, viene registrato con osservazioni non contemporaneamente: prima la Terra raggiunge la radiazione con lunghezza d'onda più corta e quindi più lunga. Questa divisione picco di radiazione è dovuta al fatto che la propagazione delle onde radio nel plasma, riempie lo spazio interstellare, velocità alta frequenza di radiazioni vicino alla velocità della luce nel vuoto, e per onde lunghe - notevolmente inferiore. Quindi, il tempo di ritardo dell'impulso osservato in due lunghezze d'onda non corrispondenti è proporzionale alla distanza da P. e alla concentrazione media di elettroni sul raggio di vista. Poiché la concentrazione di elettroni sul raggio di vista è nota, quindi misurando il flusso di emissione radio sulla terra e impostando il tempo di ritardo, è possibile determinare la distanza da P. e valutare la potenza di emissione radio. Si è scoperto che la distanza ora conosciuti P. Racchiusi in un intervallo da decine di ps a pochi kps, e la potenza di radiazione ciascuno di essi è milioni di volte più radiazione del Sole anche nei periodi di sua vivace attività.
La spiegazione più probabile di P. È data dalla teoria del "faro" rotante. Secondo questa teoria, P. È una stella rotante che emette un fascio stretto di onde radio. L'osservatore che entra in questo raggio vede impulsi ripetitivi di emissione radio. In teoria "faro" per il periodo di P. È uguale al periodo di rotazione della stella; questo spiega l'alta costanza periodi P. Modello "faro", spiega e molti altri dati di osservazione, in particolare lento aumento periodo è conseguenza del rallentamento della rotazione della stella. Tuttavia, sono sorte gravi difficoltà nella scelta di una classe di stelle che potrebbe fornire fenomeni osservabili. Per garantire una velocità di rotazione angolare molto elevata, caratteristica di P., La Stella deve essere molto compatta, avere dimensioni ridotte. Le nane bianche e rosse (stelle compatte) non possono avere tali velocità di rotazione angolare: sarebbero immediatamente strappate dalle forze centrifughe. L'unica classe di stelle Accettabile era nota solo sulla base di studi teorici classe di stelle di neutroni (vedi stelle di neutroni). Osservazioni Di P. Sono apparse, cioè, una conferma dell'esistenza di stelle di neutroni. Le stelle di neutroni sono caratterizzate da dimensioni molto piccole: il diametro di una stella di neutroni con una massa pari a circa la massa del Sole è solo poche decine di KM. La densità della materia all'interno di tali stelle raggiunge 1014-1015 g / cm3, cioè ha un ordine di densità della materia all'interno dei nuclei atomici. Una stella di neutroni è un nucleo atomico colossale composto principalmente da neutroni. La fonte di energia emessa da P. è l'energia cinetica della rotazione della stella di neutroni. Meccanismo di radiazione P. La trasformazione dell'energia cinetica della rotazione della stella in radiazione avviene, apparentemente, a causa del fatto che la stella magnetica rotante induce un campo elettrico attorno a sé, accelerando le particelle del P. Plasma circostante alle alte energie. Queste particelle accelerate e danno la radiazione osservata.
In 70-ies. P. Aperto, emettendo principalmente nella gamma di raggi X. Questi P. erano stelle di neutroni, che fanno parte dei sistemi stellari doppi. Il secondo componente in questi sistemi è una stella normale. Gas dalla shell normale stelle che scorre a stella di neutroni, attorcigliato intorno a lei e alla fine lungo le linee magnetiche di forza del campo stella di neutroni cade sulla sua superficie. Il risultato è una radiografia direzionale, che crea un effetto di Ondulazione per l'osservatore che entra nel fascio di radiazione direzionale.
