Про існування радіо джерел в космосі було відомо протягом досить довгого часу. Але такий випромінює швидкі імпульси об'єкт був зафіксований вперше. Вони виникали як заводні, один раз в секунду. Спочатку подумали, що сигнал виходить від орбітального супутника, але цю ідею дуже швидко відкинули. Після того як було знайдено ще кілька таких же об'єктів, їх назвали пульсарами завдяки їх швидко пульсуючому характеру.
Яскраві пульсари виявили практично на кожній довжині хвилі світла. Деякі дійсно можна побачити. Більшість людей, як правило, плутає пульсари з квазарами. Але ці два об'єкти є абсолютно різними. Квазари є об'єктами, що виробляють величезну кількість енергії. Швидше за все, вони виникли як результат величезної чорної діри в центрі молодий галактики. Але пульсар - це щось зовсім інше.
Пульсари: фактор маяка
По суті пульсар - це швидко обертається нейтронна зірка. Нейтронна зірка - це сільноуплотненное ядро мертвої зірки, що залишилося після вибуху наднової. Ця нейтронна зірка володіє могутнім магнітним полем. Це магнітне поле близько одного трильйона разів сильніше магнітного поля Землі. Магнітне поле змушує нейтронну зірку випромінювати від її північного і південного полюсів сильні радіохвилі і радіоактивні частинки. Ці частинки можуть включати в себе різні випромінювання, в тому числі і видиме світло.
Графічна модель пульсара
Пульсари, які випромінюють потужні гамма-промені, відомі як пульсари гамма-променів. Якщо нейтронна зірка розташовується своїм полюсом до Землі, то ми можемо бачити радіохвилі кожен раз, як тільки один з полюсів потрапляє в наш ракурс. Цей ефект дуже схожий на ефект маяка. Нерухомого спостерігача здається, що світ обертається маяка постійно блимає, то зникаючи, то з'являючись знову. Таким же чином нам здається, що пульсар блимає, коли він обертається своїми полюсами щодо Землі. Різні пульсари видають імпульси різної швидкості, в залежності від розміру і маси нейтронної зірки. Іноді пульсар може мати супутника. У деяких випадках він може притягати свого супутника, що змушує обертатися його ще швидше. Найшвидші пульсари можуть видавати більше ста імпульсів в секунду.
Освіта пульсара відбувається, коли гине масивна зірка, що вичерпала свої запаси палива. Відбувається великий вибух, відомий як наднова зірка - найпотужніше і найбільш яскрава подія у Всесвіті. Без протидіє балансує сили ядерного синтезу, тяжіння починає стягувати зіркові маси всередину поки вони не стають дуже сильно стиснутими. У пульсарі гравітація ущільнює їх поки не утвориться об'єкт, що складається в основному з нейтронів, упакованих настільки щільно, що вони більше не можуть існувати як звичайну речовину.
Схема будови нейтронної зірки
Фізик Чандрасекар Субрахманьяна припустив, що якщо маса ядра зруйнованої зірки в 1,4 рази більша за масу самої зірки, протони й електрони будуть об'єднуватися в нейтрони в нейтронної зірки. Це число відомо сьогодні як межа Чандрасекара. Якщо ця межа не досягається в результаті руйнування ядра, тоді утворюється білий карлик. Якщо цей ліміт значно перевищений, то в результаті може виникнути чорна діра.
Руйнується зірка починає обертатися швидше, що відомо, як збереження кількості руху при обертанні. Цей процес схожий на фігуристів, які намагаються тісно стиснути руки, щоб обертатися ще швидше. В результаті залишається швидко обертається куля щільно упакованих нейтронів всередині залізної оболонки. Надзвичайні сили тяжіння роблять цю оболонку дуже гладенькою. В результаті нейтронна зірка має лише близько 30-35 км в діаметрі, утримуючи при цьому більшу частину маси початкової зірки з якою вона була сформована. Матерія цієї нейтронної зірки упакована так щільно, що шматок цієї зірки розміром зі шматочок цукру буде важити більше 100 млн. Тонн на Землі.
Відкриття пульсарів і нейтронних зірок
Нові пульсари виявляють навіть сьогодні за допомогою радіотелескопів. Найбільший радіотелескоп в світі знаходиться в Аресібо, в Пуерто-Ріко. Він був одним з ключових інструментів у пошуку пульсарів. Кілька нових пульсарів були виявлені за останні кілька років. Пульсар є всередині знаменитої Крабовидной туманності (M1).
Найшвидший пульсар PSR1937 +21 має період імпульсів 1,56 мс або 640 разів на секунду. Найсильнішим пульсаром є PSR 0329 +54 з дуже повільним імпульсом всього лише в 0,715 секунд. Нещодавно були виявлені такі пульсари як PSR +1257 +12. Вчені вважають, що навколо них обертаються планети.