Пульсары: Страница 3

Оглавление статей
Пульсары
Страница 2
Страница 3
Страница 4

Страница 3 из 4

 

 

 

 

Изобретательные астрономы-наблюдатели собрали прибор, состоящий из вращающегося диска с прорезью, который поместили перед телевизионной камерой. По существу, это был стробоскопический усилитель изображения. Диск установили в фокальной плоскости 120-дюймового телескопа Ликкской обсерватории на вершине горы Гамильтон в Калифорнии. Таким образом, этот телескоп работал как стробоскоп, благодаря чему удалось получить изображение мерцающей звезды на экране трубки видикона.

Ею оказалась слабая звезда 15-й величины в юго-западной части Крабовидной туманности (она была в 4000 раз слабее предельно слабых звезд, видимых невооруженным глазом). В импульсе эта звезда достигает 15-й величины, но 30 раз в секунду она ослабевает до 18-й величины, то есть поток излучения от нее падает в 15 раз. Так удалось построить кривую светимости звезды. Импульсы, принимаемые на Земле, состоят из первичного, или главного, импульса и интеримпульса, который по амплитуде вдвое меньше главного. Радиоимпульсы от звезды были подвергнуты частотному анализу, который показал, что энергия импульса нарастает и падает не постепенно: полученные кривые имеют резкие пики, что свидетельствует о сложной структуре радиоимпульсов. В рентгеновской области спектра импульсы, излучаемые звездой, также раздвоены. Однако по энергии импульс рентгеновского излучения в 100 раз превосходит оптический и в 10 000 раз — радиоимпульс. Таков пульсар в Крабовидной туманности. Как же объяснить его излучение?

Многие астрономы обращались к изучению этой проблемы, пытаясь выяснить, что происходит со звездой и вызывает такой огромный выход энергии. Острайкер и Ганн из Принстона предложили концепцию, которая нашла всеобщую поддержку. Они постулировали наличие магнитной нейтронной звезды, вращающейся в вакууме и излучающей электромагнитные волны. Чтобы объяснить возникновение этих волн, ученые предположили, что ось магнитного поля составляет некоторый угол с осью вращения звезды. Вращаясь, звезда создает переменное магнитное поле, благодаря чему и излучаются электромагнитные волны. Эти волны могут ускорять электроны до очень больших энергий. По мнению Острайкера и Ганна, поле вблизи вращающейся нейтронной звезды имеет дипольный характер.

Представим себе, что мы поместили магнит под лист бумаги и насыпали на него немного железных опилок. Опилки выстраиваются вокруг магнита по линиям, которые как бы выходят из одного его конца, искривляются и входят в другой, образуя кольцо, соединяющее концы магнита. Это и есть поле диполя. Намагниченная сфера имеет аналогичное поле, но трехмерное — таково поле Земли. Силовые линии земного магнитного поля направлены вертикально из магнитных полюсов, одни из них идут прямо, другие же, огибая Землю, соединяются с линиями, выходящими из противоположного магнитного полюса. Магнитные полюса Земли не совпадают с ее географическими полюсами. Геомагнитные полюса отстоят примерно на 11,5° от географических. Земля вращается медленно, следовательно, ее вращение ни в коей мере не сказывается на конфигурации магнитных силовых линий.

У нейтронной звезды, которая вращается со скоростью 30 об/с (оборотов в секунду), вращение уже влияет на магнитные силовые линии: они вытягиваются и в конце концов вдали от звезды обвиваются вокруг нее. В нашем опыте железные опилки как бы привязаны к магниту: передвиньте магнит — сдвинутся и опилки. Подобным же образом магнитное поле вращающейся нейтронной звезды вращается вместе с ней. Но область такого вращения ограничена. С удалением от звезды линейная скорость движения по окружности увеличивается и наконец в некоторой точке она становится равной скорости света. Эту границу астрономы называют «световым цилиндром». У пульсара в Крабовидной туманности скорость вращения так велика, что расстояние от центра до светового цилиндра составляет всего 1600 км. Вообразите, что Луна вдруг завертелась со скоростью 30 об/с, тогда точки лунного экватора будут двигаться со скоростью 300 000 км/с. Как только силовые линии достигают светового цилиндра, они размыкаются и больше не соединяются друг с другом. Таким образом, те силовые линии, которые всегда остаются внутри светового цилиндра, замкнуты, а линии, выходящие за него, размыкаются и по спиралям обвиваются вокруг звезды.

Когда магнитные силовые линии уходят далеко от звезды, они начинают закручиваться в спирали. Если бы мы могли сжать нейтронную звезду до размеров листа бумаги и насыпали бы на него железные опилки, то опилки обрисовали бы внутренние и внешние поля звезды. Внутри светового цилиндра расположение силовых линий было бы таким же, как у обычного магнита, а вне его по мере удаления от звезды линии расходились бы по спирали. Кроме магнитного поля, мы обнаружили бы также электрическое поле, направленное радиально от центра звезды. Благодаря таким полям природа располагает механизмом, который ускоряет частицы.


« ПредыдущаяСлед. »


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: