Поява пульсарів у 1967 році, коли астрономи Джоселін Белл і Ентоні Х’юіш уперше зафіксували регулярні імпульси радіохвиль, відкрила нову епоху у вивченні космосу. Ці імпульси, які повторюються з дивовижною регулярністю, надходять від надщільних нейтронних зірок, діаметр яких становить лише близько 20 кілометрів, але маса перевищує масу Сонця.
Природа та структура
Пульсаром називають нейтронну зірку, що обертається навколо власної осі, випромінюючи потоки електромагнітного випромінювання з магнітних полюсів. Оскільки магнітна вісь не збігається з віссю обертання, ці пучки випромінювання ніби «обертаються» у просторі, і коли вони спрямовані на Землю, спостерігач бачить короткий спалах — імпульс.
Надзвичайна густина пульсарів робить їхнім середовищем майже повністю нейтронним. У таких зірках гравітаційне поле настільки сильне, що швидкість втечі з поверхні сягає половини швидкості світла. Їхнє магнітне поле у трильйони разів перевищує земне, створюючи умови для потужного синхротронного випромінювання.
Види та швидкість обертання
Не всі пульсари однакові. Їхні періоди обертання можуть різнитися від кількох секунд до тисячних часток секунди. Так звані мілісекундні пульсари — справжні рекордсмени: вони обертаються сотні разів на секунду. Вважається, що така швидкість виникає через «підживлення» матеріалом від зорі-компаньйона, який переносить до нейтронної зірки частину свого обертального моменту.
Пульсари як космічні лабораторії
Їхня надзвичайна стабільність дозволяє досліджувати ефекти загальної теорії відносності. Саме спостереження за подвійним пульсаром PSR 1913+16 дало перше експериментальне підтвердження існування гравітаційних хвиль — явища, яке Ейнштейн передбачив ще у 1916 році. За це відкриття Джозеф Тейлор і Рассел Халс отримали Нобелівську премію з фізики у 1993 році.
Випромінювання
Деякі з них, зокрема Крабоподібний пульсар і пульсар Вела, випромінюють не лише радіохвилі, а й рентгенівське та гамма-випромінювання. Їхня колосальна енергія обертання перетворюється на світло і високоенергетичне випромінювання.
Окремий клас становлять магнетари — пульсари з магнітним полем понад 10¹⁵ гаус. Вони випромінюють потужні спалахи рентгенівських і гамма-променів, що перевищують сонячну енергію в мільярди разів.
Сьогодні відомо понад дві тисячі пульсарів, і кожен із них — природна лабораторія для вивчення крайніх станів матерії, гравітації та магнетизму.
Данило Ігнатенко
