Пульсары

(англ. pulsars, сокр. от pulsating sources of radioemission - "пульсирующие источники радиоизлучения"), радиопульсары -

источники космического импульсного радиоизлучения с очень большой стабильностью периода. Они излучают в широком диапазоне длин волн - от метровых до сантиметровых волн включительно, а в ряде случаев - даже в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазоне. Основная особенность П. состоит в том, что импульсы приходят от них через определённое, характерное для каждого П. время. Периоды повторения импульсов лежат в пределах от 1.56 мкс до 4.3 с. У каждого П. период сохраняется с очень высокой точностью.

П. были открыты в 1967 г. в Великобритании аспиранткой Кембриджского университета Дж.Белл в Маллардской радиоастрономической обсерватории. На 1985 г. было известно ок. 400 П. Обозначение каждого П. состоит из трёх букв - PSR и шести цифр, соответствующих значениям экваториальных координат П. Например: PSR 0833-45 - П. с координатами: AR=8ч33м и D=-45°.

Со временем периоды П. медленно увеличиваются. Так, у PSR 0531+21 в Крабовидной туманности, который является остатком сравнительно недавней (1054 г.) вспышки сверхновой звёзды, период растёт на 1.4·10 -5 с в год (удваивается каждые 2000 лет). У PSR 0834+06 удвоение периода происходит примерно за 8 млн. лет. Иногда в некоторых П. наблюдается скачкообразное изменение периода (за время, не превышающее нескольких суток). Впервые такие изменения были зарегистрированы у двух самых молодых П.: PSR 0531+21 и PSR 0833-45 (П. в созвездии Парусов). У последнего из этих П. скачки наблюдались примерно раз в два года, а у первого - в несколько раз чаще и, что особенно характерно, они представляли собой как увеличение, так и уменьшение периода. Амплитуда импульсов может меняться. Отдельные импульсы даже пропадают. Такое "замирание" П. может длиться несколько десятков периодов, а в ряде случаев излучение возобновляется только через несколько суток и даже недель. Именно эта особенность излучения П. долгое время ставила под сомнение существование PSR 0943+10.

Импульс радиоизлучения П. возникает практически одновременно в широком интервале радиоволн. Однако при распространении через атмосферу П. и ионизированный межзвёздный газ низкочастотная часть излучения запаздывает относительно высокочастотной, и поэтому высокочастотные импульсы приходят к наблюдателю раньше. Влияние межзвёздной среды сказывается также на длительности импульсов на метровых волнах. Облака межзвёздного газа рассеивают проходящее через них радиоизлучение, в результате наблюдатель видит одновременно множество импульсов, прошедших разными путями.

П. концентрируются к галактической плоскости, находятся на расстоянии в среднем ок. 3 кпк, т.е. являются, несомненно, галактическими объектами. П. обладают значительными собственными скоростями. Например, составляющая скорости PSR 1133+16, перпендикулярная лучу зрения, равна 380 км/с. Размеры излучающих областей П. порядка меньше 1000-10000 км. Радиосветимости П. лежат в пределах 10 25 - 10 31 эрг/с. П. излучают широкий спектр волн, но инфракрасное, оптическое, рентгеновское и гамма-излучения наблюдаются только от двух самых молодых (PSR 0531+21 и PSR 0833-45).

Сразу же после открытия П. было высказано предположение, что источниками пульсирующего излучения являются быстровращающиеся нейтронные звёзды с сильным магнитным полем. Излучение П. испускает в узком конусе. При вращении звезды наблюдатель видит П. лишь в тот момент, когда этот конус направлен на него (подобно маяку). Очевидно, период повторения импульсов излучения П. совпадает при этом с периодом вращения нейтронной звезды. Вековое увеличение периода П. естественно связать с торможением вращения нейтронной звезды. Открытие П. в остатках вспышек сверхновых (звёзд в Крабовидной туманности и Парусах) показало, что П. (либо только часть из них) образуются при вспышках сверхновых звёзд. Отсутствие остатков сверхновых вокруг подавляющего большинства известных П. связано, по-видимому, с тем, что средний возраст П. (неск. млн. лет) в десятки раз превосходит средний возраст остатков вспышек сверхновых. С другой стороны, отсутствие П. внутри ряда остатков сверхновых можно объяснить асимметрией сброса оболочки сверхновых, приводящей к большой скорости П. относительно туманности и вылету его далеко за пределы оболочки (см. Пращи эффект). Вращающаяся нейтронная звезда сплющена вдоль оси вращения. В процессе замедления вращения сплющенность звезды уменьшается (снижаются центробежные силы) и в коре нейтронной звезды возникают напряжения. Постепенно накопление напряжений в коре приводит к резким сдвигам - звездотрясению, изменению размеров, а следовательно, и к изменению периода вращения. Это явление и определяет скачкообразные изменения периода П.

Свойства П. существенно меняются в ходе их эволюции. Условно П. разделяют на три группы:

  1. молодые П. (возраст 1000-10000 лет);
  2. П. среднего возраста (возраст порядка 1 млн. лет) и
  3. старые П. (возраст порядка более 10 млн. лет).
Молодые П. являются мощными источниками высокочастотного излучения, в основном, рентгеновского и гамма-излучения, и ультрарелятивистских частиц. По мере замедления вращения П. их высокочастотное излучение и поток ультрарелятивистских частиц сильно уменьшаются. Отличительной чертой старых П. является "замирание" (прекращение на некоторое время) их радиоизлучения, причём длительность "замирания" П. увеличивается в ходе эволюции до тех пор, пока, в последний раз послав в космическое пространство импульсы радиоизлучения, П. не "замолчит" навсегда. По существующим оценкам, число "мёртвых" П. в космическом пространстве в тысячи раз больше, чем число П., генерирующих мощное радиоизлучение.

В космическом пространстве имеются объекты, излучение которых также представляет собой последовательность коротких импульсов, следующих друг за другом с весьма стабильным периодом. Этими объектами являются рентгеновские пульсары в тесных двойных системах.

Астрологическое значение П. исследовано мало. Американский астролог Филип Седжвик (специализирующийся на изучении объектов далёкого космоса) считает, что П. несут значимые, долговременные послания, которые с регулярной периодичностью заставляют нас развивать своё понимание в тех сферах, с которыми П. связаны в гороскопе. Информация П. может казаться внутренне противоречивой, но дело в том, что П. означают понимание через осознание полярностей, противоположностей. На более бытовом уровне П. могут означать скачки напряжения, перебои с электричеством и т.п.; в натальной карте человека - порой возникающие судороги, мышечные спазмы, заикание и т.п. Если какой-либо П. в гороскопе связан с Меркурием, Марсом или Ураном, то его действие будет более ощутимым и продолжительным во времени.