Нават па самых строгім Крытам выяўленне пульсараў сапраўды з'яўляецца сапраўдным адкрыццём. Гэта адкрыццё, як гэта заўсёды бывае, з сапраўдным адкрыццём, адбылося выпадкова. Улетку 1967 г. аспірантка вядомага ангольскага радіоастронома Х'віша Міс Бэлл нечакана выявіла на небе зусім незвычайны радиоисточнік. Гэтая крыніца выпраменьвала кароткачасовыя радыёімпульсы, якія строга перыядычна, праз кожныя 1,33 секунды, паўтараліся. Неўзабаве былі выяўленыя яшчэ тры такія ж крыніцы з іншымі таксама" амаль секунднымі " перыядамі.
Гэта адкрыццё настолькі ашаламіла даследчыкаў, што яны, западозрыўшы, што гэтыя сігналы маюць штучнае паходжанне і пасылаюцца нейкімі "сверхцивилизациямі", засакрэцілі гэтыя назіранні і на працягу амаль паўгода ніхто пра гэта не ведаў - выпадак беспрэцэдэнтны ў гісторыі астраноміі...
Толькі пасля таго, як яны пераканалася, што гэтыя сігнале вынік актыўнасці пазаземных разумных цывілізацый, вынікі назіранняў былі апублікаваныя. Не адразу было зразумета, што прычынай строгай перыядычнасці радыёімпульсаў ад гэтых новых крыніц (якія атрымалі назву "пульсары") з'яўляецца хуткае кручэнне зоркападобных аб'ектаў. Толькі кручэнне масіўнага цела можа растлумачыць дзіўнае сталасць (з дакладнасцю да стамільённай долі) перыядаў пульсараў. Больш дбайныя назірання паказалі, што на самой справе перыяды не строга сталыя, а павольна растуць.
Уявім сабе, што выпраменьванне радыёхваль не раўнамерна па ўсіх напрамках, а засяроджана ўнутры некаторага конусу, вось якога ўтварае пэўны кут з воссю кручэння. Цяпер уявім сабе назіральніка, які ў нейкі момант часу знаходзіцца на працягу восі конусу. Ясна, што ён зможа назіраць радыё выпраменьванне.
Гэта будзе магчыма на працягу некаторага часу да тых часоў, пакуль з-за кручэння зоркі вось конусу сыдзе, дастаткова далёка. Аднак праз прамежак часу, роўны перыяду кручэння зоркі, радыё выпраменьванне зноў можна будзе назіраць. Што ж гэта за зоркі, хуткае кручэнне якіх ёсць прычына назбіранага з'явы пульсараў? У 1967 г. быў адкрыты пульсар з рэкордна кароткім перыядам у 0,033 сек. (пра гэта выдатным пульсар гаворка пойдзе далей).
Так хутка круціцца можа толькі вельмі маленькае цела. Бо лінейная хуткасць кручэння на экватары вызначаецца школьнай формулай: v = 2πR/ T, Дзе R - радыўс верціцца цела, T - перыяд яго кручэння. З гэтай формулы вынікае, што пры T = 1/30 сек., улічваючы, што хуткасць кручэння ніяк не можа перавышаць хуткасць святла, радыўс цела не перавышае 1500 км, што ў 4 разы менш Зямлі.
Але гэта з'яўляецца вельмі грубай ацэнкай верхняй мяжы памераў верціцца цела. Так як лінейная Экватарыяльная хуткасць кручэння па простых прычынах павінна быць у дзясяткі разоў менш хуткасці святла, непасрэдна ясна, што лінейныя памеры пульсараў не могуць перавышаць некалькі дзясяткаў кіламетраў. Але калі гэта так, то пульсар - гэта не што іншае, як нейтронных зоркі!
Маецца і іншае доказ гэтага найважнейшага вываду. Згаданы вышэй рэкордна-короткопериодическій пульсар (які атрымаў назву NP 0532) размешчаны... у цэнтры Крабовідной імглістасці! Іншы пульсар, перыяд якога ўсяго толькі ў тры разы даўжэй (0,089 с), таксама знаходзіцца ўнутры імглістасці, якая з'яўляецца больш старым астаткам успышкі звыш новай.
Такім чынам, пульсар знаходзяцца там, дзе пакладзена знаходзіцца нейтронных зорак, якія павінны ўтварыцца пры выблісках звышновы! Тая акалічнасць, што не ва ўсіх рэштках выбліскаў звышновы назіраюцца пульсары і толькі малая частка пульсараў (іх цяпер вядома звыш трохсот) знаходзіцца ў рэштках звышновы, не павінна нас бянтэжыць. Справа ў тым, што пульсар можа быць знойдзены толькі пры "спрыяльнай" у адносінах да нас арыентацыі яго восі кручэння. Калі ўлічыць гэта, аказваецца, што ці ледзь 5% усіх пульсараў можна хоць бы ў прынцыпе назіраць.
Дзіўна, што Крабовідная імглістасць, акрамя тых выдатных асаблівасцям, аб якіх гаварылася вышэй, яшчэ мае і пульсар, " удала" арыентаваны па адносінах да Зямлі... Пульсары-слабыя крыніцы касмічнага выпраменьвання, воплескі якога ідуць адзін за адным з вельмі павольна зменлівым перыядам.
Першы П. быў адкрыты ў 1967 у Вялікабрытаніі; да 1975 вядома ўжо каля 100 аб'ектаў гэтага віду. Па тыпу радыё выпраменьвання П. адрозніваюцца ад усіх вядомых раней крыніц касмічнага радыё выпраменьвання, якія характарызуюцца альбо пастаяннай інтэнсіўнасцю( галактыкі або радиогалактикі), альбо нерэгулярны воплескамі радыё выпраменьвання (сонца, некаторыя ўспыхваюць зоркі). Для вядомых П. значэння перыяду (т.е. Інтэрвалу часу паміж двума паслядоўнымі воплескамі выпраменьвання) заключаны ў інтэрвале паміж 0,033 сек і 3,75 сек. Першыя назірання П. сведчылі аб надзвычай высокім сталасці іх перыядаў.
Аднак пры наступных назіраннях было устаноўлена, што перыяды П. вельмі павольна ўзрастаюць.д. ля большасці П. час, на працягу якога перыяд узрастае ўдвая, супадае па парадку велічыні з іх узростам і складае мільёны і дзясяткі мільёнаў гадоў. Аднак маюцца два п. , у якіх час падваення перыяду істотна менш, а менавіта: у п., які знаходзіцца ўнутры Крабовідной імглістасці, якая з'яўляецца астаткам выбуху звыш новай 1054, перыяд падвойваецца за 2400 гадоў, а ў п. Ўнутры звышновай у сузор'і ветразі - за 24 тыс. гадоў. Гэтыя п. - самыя маладыя і маюць найбольш кароткія перыяды. Існаванне ў іх абалонак, характэрных для звышновы зорак, сведчыць на карысць таго, што П. утвараюцца ў выніку выбуху звышновы.
Адсутнасць жа такіх абалонак у іншых, больш старых П. тлумачыцца, відаць, тым, што яны ўжо паспелі рассеяцца ў прасторы. Цікавая асаблівасць маладых П. - раптоўныя скачкападобныя памяншэння перыяду ў выніку бурных працэсаў, якія адбываюцца ў іх.
Практычна ўсе П. назіраюцца толькі ў радиодіапазоне электрамагнітнага выпраменьвання. Выключэнне складае толькі П. у Крабовідной імглістасці, які можна назіраць таксама ў аптычным, рэнтгенаўскім і гама-дыяпазонах. Даследаванні радыё выпраменьвання П. у дыяпазоне радыёхваль з даўжынёй ад 10 см да 10 м дазволілі ўсталяваць, што максімум выпраменьвання даводзіцца, як правіла, на метровыя хвалі. Было таксама выяўлена, што адзін і той жа імпульс на розных даўжынях хваль рэгіструецца пры назіраннях не адначасова: спачатку зямлі дасягае выпраменьванне з больш кароткай даўжынёй хвалі, а затым - з больш доўгай.
Гэты падзел усплёску радыё выпраменьвання тлумачыцца тым, што пры распаўсюдзь радыёхваль у плазме, якая запаўняе міжзоркавае прастору, хуткасць караткахвалевага выпраменьвання блізкая да хуткасці святла ў вакуўме, а для даўгахвалевы - прыкметна менш. Т. а., час запазнення імпульсу, назбіранага ў двух несупадаючых даўжынях хваль, прапарцыйнае адлегласці да п.і сярэдняй канцэнтрацыі электронаў на промні гледжання. Паколькі канцэнтрацыя электронаў на промні гледжання вядомая, то, вымераўшы паток радыё выпраменьвання на зямлі і ўсталяваўшы час запазнення, можна вызначыць адлегласць да П. і ацаніць магутнасць радыё выпраменьвання.
Аказалася, што адлегласці да вядомых зараз П. заключаны ў інтэрвале ад дзясяткаў пс да некалькіх кпс, а магутнасць радыё выпраменьвання кожнага з іх у мільёны разоў больш радыё выпраменьвання сонца нават у перыяды яго бурнай актыўнасці.
Найбольш верагоднае тлумачэнне П. дае тэорыя верціцца "маяка". Згодна з гэтай тэорыі, П. уяўляе сабой круцільную зорку, якая выпраменьвае вузкі пучок радыёхваль. Назіральнік, які трапляе ў гэты пучок, бачыць перыядычна паўтараюцца імпульсы радыё выпраменьвання. У тэорыі "маяка" перыяд П. роўны перыяду кручэння зоркі; гэта тлумачыць высокую сталасць перыядаў П. мадэль "маяка" тлумачыць і многія інш.дадзеныя назіранняў, у прыватнасці павольнае павелічэнне перыяду з'яўляецца следствам запаволення кручэння зоркі. Аднак паўсталі сур'ёзныя цяжкасці з выбарам класа зорак, які мог бы забяспечыць назбіраныя з'явы.
Для таго каб забяспечыць вельмі высокую кутнюю хуткасць кручэння, характэрную для П., зорка павінна быць вельмі кампактнай, мець малыя памеры. Белыя і чырвоныя карлікі (кампактныя зоркі) не могуць мець такіх кутніх хуткасцям кручэння: яны былі б неадкладна разарваныя цэнтрабежнымі сіламі.
Адзіным прымальным класам зорак апынуўся вядомы толькі на падставе тэарэтычных даследаванняў клас нейтронных зорак (гл. Нейтронныя зоркі). Назірання П. з'явіліся, т. а., пацвярджэннем існавання нейтронных зорак. Нейтронных зоркі характарызуюцца вельмі малымі памерамі: дыяметр нейтроннай зоркі з масай, роўнай прыкладна масе Сонца, складае ўсяго некалькі дзясяткаў км. Шчыльнасць рэчывы ўнутры такіх зорак дасягае 1014-1015 г/ см3, т. е. мае парадак шчыльнасці рэчыва ўнутры атамных ядраў. Нейтронная зоркага як бы каласальнае атамнае ядро, якое складаецца ў асноўным з нейтронаў. Крыніца энергіі, выпраменьвала П., - кінетычная энергія кручэння нейтроннай зоркі. Механізм выпраменьвання П. звязаны з існаваннем на іх паверхні моцных магнітных палёў з напружанасцю, якая дасягае тысяч млрд. э.
Трансфармацыя кінетычнай энергіі кручэння зоркі ў выпраменьванне адбываецца, паведаць, з прычыны таго, што круцільная магнітная зорка адукуе вакол сябе электрычнае поле, якое паскарае часціцы навакольнага П. плазмы да высокіх энергію. Гэтыя паскораныя часціцы і даюць назбіранае выпраменьванне. У 70-х гг. адкрыты П., выпраменьвальныя галоўным чынам у рэнтгенаўскім дыяпазоне. Гэтыя П. апынуліся нейтронных зоркамі, якія ўваходзяць у склад падвойных зорных сістэм. Другі кампанент у гэтых сістэмах-нармальная зорка. Газ з абалонкі нармальнай зоркі ацячэ да нейтроннай зорцы, закручваецца вакол яе і ў рэшце рэшт уздоўж магнітных сілавых ліній поля нейтроннай зоркі падае на яе паверхню.
У выніку ўзнікае накіраванае рэнтгенаўскае выпраменьванне, якое і стварае эфект пульсацый для назіральніка, які трапляе ў пучок накіраванага выпраменьвання.