Всего за 176 руб. Купить полную версию
В 1967 году Джоселин Белл, Энтони Хьюиш была обнаружена первая нейтронная звезда (Пульсар PSR B1919+21). Открытие произошло на 81,5 мегагерцового радиотелескопа в диапазоне -08о <σ <44о. Период сигнала был равен ~1.33 с. Это настолько сильно удивило исследователей, что первое предположение источником сигнала являлось внеземная цивилизация и по этом причине первое название дынного объекта было LGM-1 (Little Green Men Маленький зелёный человечек). Некоторое время это открытие оставалось в тайне, но 1968 году в журнале Nature появилась статья на эту тему [6], авторами являлись Д. Белл и Э. Хьюиш. В этой статье были описаны наблюдения и предполагаемые источники. Основываясь на работе [7] Белл и Хьюиш предположили, что источниками могут являться компактные объекты (белые карлики, нейтронные звёзды), но не было достаточно веских аргументов. За этот выдающийся результат Энтони Хьюиш получил в 1974 году Нобелевскую премию. В этом же году Томас Голд смог дать точное объяснение источника. Он описал модель быстро вращающейся нейтронной звезды с сильным магнитным полем и окружённой плазменной магнитосферой, наполненной заряженными частицами, при этом генерируется когерентное, направленное радиоизлучение. При вращении данной нейтронной звезды излучение концентрируется на полюсах и при наблюдении мы видим картину аналогичную маяку. После открытия пульсаров изучение нейтронных звёзд пошло быстрым темпом. Вскоре были открыты новые типы нейтронных звёзд: 1971г рентгеновские пульсары, 1975 г источники рентгеновских всплесков, 1979г источник мягких гамма-всплесков, 1982 г миллисекундные пульсары и т. д.
Нейтронная звезда космическое тело, являющийся одним из возможных результатов эволюции звёзд, состоящий, в основном, из нейтронной сердцевины, покрытой сравнительно тонкой (1 км) корой вещества в виде тяжёлых атомных ядер и электронов. Массы нейтронных звёзд сравнимы с массой Солнца, но типичный радиус нейтронное звезды составляет лишь 1020 километров. Поэтому средняя плотность вещества такого объекта в несколько раз превышает плотность атомного ядра (которая для тяжёлых ядер составляет в среднем 2,8·1017 кг/м³). Дальнейшему гравитационному сжатию нейтронной звезды препятствует давление ядерной материи, возникающее за счёт взаимодействия нейтронов. Многие нейтронные звёзды обладают чрезвычайно высокой скоростью вращения, до тысячи оборотов в секунду. Массы большинства нейтронных звёзд с надёжно измеренными массами составляют 1,31,5 массы Солнца, что близко к значению предела Чандрасекара.
Рис. 1
На Рис. 1 показано типичное строение нейтронной звезды, которое имеет традиционно пять слоев:
1. Самый верхний слой это атмосфера в основном она состоит из водорода и гелия.
2. Кора внешняя (состоит из электронов, ионов, по толщине равняется нескольким сотням метров, в области тонкого слоя присутствует невырожденный газ электронного типа, а в более глубоких частях содержится вырожденное вещество).
3. Кора внутренняя (в составе преобладают электроны, нейтроны свободного типа, ядра атомные, по мере увеличения глубины содержание этих веществ увеличивается, а что касается атомных ядер, наоборот, происходит уменьшение).
4. Внешнее ядро. При достижении плотности равной ~1014 г/см3 ядра начинают рассыпаться, и мы переходим во внешнее ядро.
5. Дальше идем внутреннее ядро, его плотность достигает ~1015 г/см3. Данный участок все еще остается неизвестным, имеются множество гипотез о составе внутреннего ядра гиперонная материя, мезонный конденсат, деконфенированная кварковая материя и т. д.
Открытие радиопульсаров продемонстрировало наличие мощных магнитных полей у нейтронных звезд порядка 108 1015 Гс (внешнее поле, для сравнения у Земли около 1 Гс), магнитное поле внутри звезды при ее рождении может достигать 1017 Гс. Именно процессы в магнитосферах нейтронных звёзд ответственны за радиоизлучение пульсаров. Предполагались различные теоретические модели генерации магнитных полей дифференциальное вращение, конвекция, магнито-вращательная неустойчивость, коллапс сверхновой [8]. Имеются два основных типа нейтронных звезд: пульсары и магнитары.
Пульсары выше мы уже говорили о пульсарах, это компактные быстро вращающееся объекты, излучающие подобно маяку (Фигура 7). Магнитное поле у пульсаров порядка ~10121013 Гс. Интервал периодов пульсации 1.56 мс 8.5 с.