Пульсары

Космические лучи, распространяясь в межзвездных магнитных полях, способны создавать синхротронное излучение. Общее радиоизлучение Галактики известно с конца 40-х годов. Его мощность составляет

Напомним, что мощность оптического излучения Галактики

эквивалентн

а свету приблизительно

солнц. Однако радиомощность Галактики несравненно больше. Объяснение общего радиоизлучения Галактики как синхротронного излучения электронов космических лучей предложено В. Л„ Гинзбургом в 1950—1951 гг. Основной вопрос физики космических лучей с самого начала ее развития — природа их высокой энергии. Он до сих пор еще не решен. Обсуждается целый ряд интересных возможностей: ускорение частиц в межзвездных магнитных полях (как это предполагал еще в 40-е годы Э. Ферми), в оболочках, сбрасываемых при вспышках сверхновых (эта идея развивается сейчас многими авторами), в ядре Галактики или даже вне ее — в квазарах. Открытие пульсаров, анализ их электродинамики, данные о частицах высокой энергии в Крабовидной туманности, получаемые из анализа ее синхротронного излучения,—все это указывает на пульсары как на эффективный источник космических лучей. Давняя идея В. Бааде и Ф. Цвикки о Единстве происхождения нейтронных звезд и космических лучей приобретает сейчас новые основания.

Возраст пульсаров Пульсары - вращающиеся замагниченные нейтронные звезды, излучение которых принимается на Земле в виде периодических импульсов. Энергия излучения черпается из энергии вращения, за счет чего частота вращения нейтронной звезды постепенно уменьшается. В простейшей модели, по наблюдениям периода пульсара $P$и скорости его замедления $\dot P$можно оценить возраст пульсара $\tau=P/2\dot P$. Это время, называемое "динамическим возрастом" пульсара, использовалось для оценки возраста на протяжении последних 30 лет. Однако новые наблюдения, выполненные с помощью радиотелескопа VLA (Нью-Мехико), поставили данный метод оценки возраста под сомнение. Пульсар B1757-24 наблюдается вблизи оболочки сверхновой, при взрыве которой он, как полагают, родился. За счет несферичности взрывов сверхновых нейтронные звезды обычно получают отдачу и движутся с большими пекулярными скоростями. Измерив пространственное смещение пульсара B1757-24 за 7 лет, астрономы нашли скорость его движения - 560 км с- 1. С этой скоростью пульсар мог удалиться от места взрыва сверхновой до его современного положения за время, не меньшее, чем 40000 лет. Между тем, динамический возраст пульсара составляет всего 17000 лет. Столь сильное расхождение оценок не находит объяснения в существующих теориях излучения пульсаров. Однако выдвигалась гипотеза о том, что пульсар случайно оказался вблизи места взрыва сверхновой и не связан с ней своим происхождением.

Радиоастрономы открыли пульсар – быстро вращающуюся сверхплотную нейтронную звезду, имеющий возраст меньше, чем у всех ранее обнаруженных.

На инфракрасном снимке показан остаток от взрыва сверхновой.

Стрелкой указано направление движения пульсара, полученное из наблюдений в период с 1989 по 2000 г.

Новый пульсар получил обозначение В1951+32, а остаток от взрыва сверхновой – СТВ 80.

Оба объекта удалены от нас на расстояние 8000 световых лет.

После взрыва сверхновой на ее месте образовалась сверхплотная нейтронная звезда.

Скорость перемещения пульсара составляет более 800000 км в час. Двигаясь с такой скоростью, пульсару потребовалось бы 64000 лет, чтобы переместиться с места взрыва в ту точку, где его сейчас наблюдают. Таким образом, астрономы считают, что возраст пульсара приблизительно 64000 лет.

Однако, используя метод зависимости скорости вращения пульсара от возраста, ученые оценили время жизни в 107000 лет.

Астрономы предполагают, что со временем, вращение пульсара замедляется. Это происходит из-за постоянного уменьшения количества излучаемой энергии.

Таким образом, астрономам придется пересмотреть все ранее сделанные оценки возраста пульсаров.

Самый молодой пульсар

Астрономы Национального Научного Фонда, использовавшие в своей работе телескоп Green Bank Telescope, зафиксировали слабый сигнал самого молодого из известных на сегодняшний день пульсаров. Его возраст составляет всего 820 лет. Считается, что пульсар возник в результате взрыва сверхновой, происшедшего летом 1181 года и зафиксированного в китайских и японских летописях. В течение последних 20 лет астрономы занимались исследованием остатков сверхновой 3C58, расположенной в созвездии Кассиопея на расстоянии 10000 световых лет, пытаясь зафиксировать слабые сигналы молодого пульсара. В конце 2001 года обсерватория Чандра подтвердила факт существования космического объекта, однако, до недавнего времени он оставался недоступным для радиотелескопов. И наконец-то пульсар "услышали"! Обнаружение необычайно молодого пульсара позволяет детально исследовать природу подобных небесных тел - в частности, точно выяснить изменения в скорости его вращения, а впоследствии определить, каким образом пульсары генерируют и излучают радиосигналы.

Пульсар на месте сверхновой

Новые данные, полученные от Chandra X-ray Observatory, показывают, что хорошо известный пульсар созвездия Стрельца связан со взрывом сверхновой 386 года нашей эры, которую наблюдали астрономы в древнем Китае.

В 70-х годах радиоастрономы открыли расширяющуюся газовую туманность с частицами высокой энергии, известную как G11.2-0.3. Если результаты подтвердятся, то это будет второй пульсар, связанный со взрывом сверхновой. За прошедшие 2000 лет было менее 10 сообщений, которые возможно описывали вспышку сверхновой. В настоящее время доказано, что только в Крабовидной туманности находится пульсар, который образовался после взрыва сверхновой в 1054 г. таким образом, это единственная нейтронная звезда с известным возрастом.

На снимке хорошо видно, что пульсар находится строго в центре остатка от взрыва сверхновой.

Скорость вращения пульсара составляет 14 оборотов в секунду. Он был сформирован после взрыва сверхновой в 386 г. и, следовательно, имеет возраст 1615 лет.

Однако космологи и астрофизики, используя модели на основе скорости вращения пульсара, определили его возраст около 24000 лет, что очень сильно расходится с предыдущей версией.

Список использованной литературы

  1. Арзуманян “Небо. Звёзды. Вселенная” Москва. 1987 г.
  2. Воронцов Б.А. “Очерки о Вселенной” Москва. 1976 г.
  3. Зигель Ф.Ю. “Сокровища звёздного неба” Москва. 1976 г.
  4. Климишин И.А. “Астрономия наших дней” Москва. 1980
  5. Агекян Т.А. “Звёзды. Галактики. Метагалактики” Москва. 1982г.
  6. Чихевский А.А. “ Земное эхо солнечных бурь” Москва. 1976г

Страница:  1  2  3  4  5  6 


Другие рефераты на тему «Астрономия, авиация и космонавтика»:

Поиск рефератов

Последние рефераты раздела

Copyright © 2010-2024 - www.refsru.com - рефераты, курсовые и дипломные работы