მოსკოვი, 28 აგვისტო – რია ნოვოსტი.მეცნიერებმა აღმოაჩინეს რეკორდული მძიმე ნეიტრონული ვარსკვლავი, რომელსაც მზეზე ორჯერ აღემატება, რაც აიძულებს მათ გადახედონ რამდენიმე თეორიას, კერძოდ, თეორიას, რომლის მიხედვითაც, ნეიტრონული ვარსკვლავების ზემკვრივი მატერიის შიგნით შესაძლოა „თავისუფალი“ კვარკები არსებობდნენ. ხუთშაბათს ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებული სტატიის მიხედვით.

ნეიტრონული ვარსკვლავი არის სუპერნოვას აფეთქების შემდეგ დარჩენილი ვარსკვლავის "ცხედარი". მისი ზომა არ აღემატება პატარა ქალაქის ზომას, მაგრამ მატერიის სიმკვრივე 10-15-ჯერ აღემატება ატომის ბირთვის სიმკვრივეს - ნეიტრონული ვარსკვლავის მატერიის „მწიკვი“ 500 მილიონ ტონაზე მეტს იწონის.

გრავიტაცია ელექტრონებს პროტონებად „აჭერს“ და აქცევს მათ ნეიტრონად, რის გამოც ნეიტრონულ ვარსკვლავებს სახელი მიიღეს. ბოლო დრომდე მეცნიერებს სჯეროდათ, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავის მასა არ შეიძლება აღემატებოდეს ორ მზის მასას, რადგან სხვაგვარად გრავიტაცია ვარსკვლავს შავ ხვრელში „დააქცევს“. ნეიტრონული ვარსკვლავების შინაგანი მდგომარეობა დიდწილად საიდუმლოა. მაგალითად, "თავისუფალი" კვარკების არსებობა და სხვა ელემენტარული ნაწილაკები, როგორიცაა K-მეზონები და ჰიპერონები ცენტრალური რეგიონებინეიტრონული ვარსკვლავი.

კვლევის ავტორებმა, ამერიკელმა მეცნიერთა ჯგუფმა, პოლ დემორესტის ხელმძღვანელობით, ეროვნული რადიო ობსერვატორიიდან შეისწავლა ორმაგი ვარსკვლავი J1614-2230 არის სამი ათასი სინათლის წლის მანძილზე დედამიწიდან, რომლის ერთ-ერთი კომპონენტია ნეიტრონული ვარსკვლავი, მეორე კი თეთრი ჯუჯა.

ამავდროულად, ნეიტრონული ვარსკვლავი არის პულსარი, ანუ ვარსკვლავი, რომელიც ასხივებს ვიწრო მიმართულ რადიოემისიის ნაკადებს; ვარსკვლავის ბრუნვის შედეგად, რადიაციული ნაკადი შეიძლება დაიჭიროს დედამიწის ზედაპირიდან რადიოტელესკოპების გამოყენებით სხვადასხვა დროს. დროის ინტერვალები.

თეთრი ჯუჯა და ნეიტრონული ვარსკვლავი ბრუნავენ ერთმანეთთან შედარებით. თუმცა, ნეიტრონული ვარსკვლავის ცენტრიდან რადიოსიგნალის სიჩქარეზე მოქმედებს თეთრი ჯუჯის გრავიტაცია, ის „ანელებს“ მას. მეცნიერებს, დედამიწაზე რადიოსიგნალების ჩამოსვლის დროის გაზომვით, შეუძლიათ მაღალი სიზუსტით განსაზღვრონ სიგნალის შეფერხებაზე „პასუხისმგებელი“ ობიექტის მასა.

"ჩვენ ძალიან გაგვიმართლა ამ სისტემაში. სწრაფად მბრუნავი პულსარი გვაძლევს სიგნალს, რომელიც მოდის იდეალურად განლაგებული ორბიტიდან. უფრო მეტიც, ჩვენი თეთრი ჯუჯა საკმაოდ დიდია ამ ტიპის ვარსკვლავისთვის. ეს უნიკალური კომბინაცია საშუალებას გვაძლევს მივიღოთ შაპიროს ეფექტის სრული უპირატესობა (გრავიტაციული სიგნალის შეფერხება) და ამარტივებს გაზომვებს“, - ამბობს თანაავტორი სკოტ რენსომი.

ბინარული სისტემა J1614-2230 განლაგებულია ისე, რომ მისი დაკვირვება შესაძლებელია თითქმის კიდეზე, ანუ ორბიტის სიბრტყეში. ეს აადვილებს მისი შემადგენელი ვარსკვლავების მასების ზუსტად გაზომვას.

შედეგად, პულსარის მასა უდრიდა 1,97 მზის მასას, რაც რეკორდი იყო ნეიტრონული ვარსკვლავებისთვის.

„მასების ეს გაზომვები გვეუბნება, რომ თუ ნეიტრონული ვარსკვლავის ბირთვში საერთოდ არის კვარკები, ისინი არ შეიძლება იყვნენ „თავისუფალი“, მაგრამ, სავარაუდოდ, ისინი ერთმანეთთან უფრო ძლიერად უნდა იმოქმედონ, ვიდრე „ჩვეულებრივ“ ატომურ ბირთვებში“, განმარტავს. ასტროფიზიკოსთა ჯგუფის ლიდერი, რომელიც ამ საკითხს ეხება, ფერიალ ოზელი (Feryal Ozel) არიზონას უნივერსიტეტიდან.

„მიკვირს, რომ რაღაც ისეთი მარტივი, როგორიც ნეიტრონული ვარსკვლავის მასაა, ამდენი რამის თქმა შეუძლია სხვადასხვა სფეროებშიფიზიკა და ასტრონომია“, - ამბობს რენსომი.

ასტროფიზიკოსი სერგეი პოპოვი სახელმწიფოდან ასტრონომიული ინსტიტუტისახელად შტერნბერგი აღნიშნავს, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავების შესწავლას შეუძლია არსებითი ინფორმაციამატერიის სტრუქტურის შესახებ.

"მიწის ლაბორატორიებში შეუძლებელია მატერიის შესწავლა ბირთვზე ბევრად მეტი სიმკვრივით. და ეს ძალიან მნიშვნელოვანია იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს სამყარო. საბედნიეროდ, ასეთი მკვრივი მატერია არსებობს ნეიტრონული ვარსკვლავების სიღრმეში. მისი თვისებების დასადგენად. ძალიან მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ, რა მაქსიმალური მასა შეიძლება ჰქონდეს ნეიტრონულ ვარსკვლავს და არ გადაიქცეს შავ ხვრელად“, - განუცხადა პოპოვმა რია ნოვოსტის.

შესავალი

კაცობრიობა თავისი ისტორიის მანძილზე არ წყვეტს სამყაროს გაგების მცდელობას. სამყაროს უწოდებენ ყველაფრის მთლიანობას, რაც არსებობს, ამ ნაწილაკებს შორის სივრცის ყველა მატერიალურ ნაწილაკს. ავტორი თანამედროვე იდეებისამყარო დაახლოებით 14 მილიარდი წლისაა.

სამყაროს ხილული ნაწილის ზომა დაახლოებით 14 მილიარდი სინათლის წელია (ერთი სინათლის წელი არის მანძილი, რომელსაც სინათლე ვაკუუმში გადის ერთ წელიწადში). ზოგიერთი მეცნიერის აზრით, სამყაროს სიგრძე 90 მილიარდი სინათლის წელია. იმისათვის, რომ მოსახერხებელი იყოს ასეთ უზარმაზარ დისტანციებზე მუშაობა, გამოიყენება მნიშვნელობა სახელად Parsec. პარსეკი არის მანძილი, საიდანაც საშუალო რადიუსიდედამიწის ორბიტა, მხედველობის ხაზის პერპენდიკულარულად, ჩანს ერთი რკალის წამის კუთხით. 1 პარსეკი = 3,2616 სინათლის წელი.

სამყაროში უამრავი სხვადასხვა ობიექტია, რომელთა სახელები ბევრისთვის ცნობილია, როგორიცაა პლანეტები და თანამგზავრები, ვარსკვლავები, შავი ხვრელები და ა.შ. ვარსკვლავები ძალიან მრავალფეროვანია მათი სიკაშკაშით, ზომით, ტემპერატურით და სხვა პარამეტრებით. . ვარსკვლავებში შედის ისეთი ობიექტები, როგორიცაა თეთრი ჯუჯები, ნეიტრონული ვარსკვლავები, გიგანტები და სუპერგიგანტები, კვაზარები და პულსარები. განსაკუთრებით საინტერესოა გალაქტიკების ცენტრები. თანამედროვე კონცეფციების მიხედვით, შავი ხვრელი შესაფერისია გალაქტიკის ცენტრში მდებარე ობიექტის როლისთვის. შავი ხვრელები ვარსკვლავების ევოლუციის პროდუქტებია, რომლებიც უნიკალურია მათი თვისებებით. შავი ხვრელების არსებობის ექსპერიმენტული ვალიდობა დამოკიდებულია ვალიდობაზე ზოგადი თეორიაფარდობითობა.

გალაქტიკების გარდა, სამყარო სავსეა ნისლეულებით (ვარსკვლავთშორისი ღრუბლები, რომლებიც შედგება მტვრის, აირისა და პლაზმისგან), რელიქტური გამოსხივებით, რომელიც აღწევს მთელ სამყაროს და სხვა ნაკლებად შესწავლილი ობიექტები.

ნეიტრონული ვარსკვლავები

ნეიტრონული ვარსკვლავი არის ასტრონომიული ობიექტი, რომელიც წარმოადგენს ვარსკვლავების ევოლუციის ერთ-ერთ საბოლოო პროდუქტს, რომელიც ძირითადად შედგება ნეიტრონული ბირთვისგან, რომელიც დაფარულია მატერიის შედარებით თხელი (? 1 კმ) ქერქით მძიმე ატომური ბირთვებისა და ელექტრონების სახით. ნეიტრონული ვარსკვლავების მასები შედარებულია მზის მასასთან, მაგრამ ტიპიური რადიუსი მხოლოდ 10-20 კილომეტრია. Ისე საშუალო სიმკვრივეასეთი ვარსკვლავის ნივთიერება რამდენჯერმე აღემატება ატომის ბირთვის სიმკვრივეს (რაც მძიმე ბირთვებისთვის არის საშუალოდ 2,8 * 1017 კგ / მ?). ნეიტრონული ვარსკვლავის შემდგომი გრავიტაციული შეკუმშვა ხელს უშლის ბირთვული ნივთიერების ზეწოლას, რომელიც წარმოიქმნება ნეიტრონების ურთიერთქმედების გამო.

ბევრ ნეიტრონულ ვარსკვლავს აქვს უკიდურესად მაღალი ბრუნვის სიჩქარე, წამში ათას ბრუნამდე. ითვლება, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავები სუპერნოვას აფეთქებების დროს იბადებიან.

ნეიტრონულ ვარსკვლავებში გრავიტაციული ძალები დაბალანსებულია დეგენერირებული ნეიტრონული აირის წნევით, მაქსიმალური ღირებულებანეიტრონული ვარსკვლავის მასა მოცემულია ოპენჰაიმერ-ვოლკოვის ზღვრით, რიცხვითი მნიშვნელობარომელიც დამოკიდებულია ვარსკვლავის ბირთვში მატერიის მდგომარეობის (ჯერ კიდევ ცუდად ცნობილ) განტოლებაზე. არსებობს თეორიული წინაპირობები, რომ სიმკვრივის კიდევ უფრო დიდი ზრდით შესაძლებელია ნეიტრონული ვარსკვლავების კვარკ ვარსკვლავებად გადაქცევა.

ნეიტრონული ვარსკვლავების ზედაპირზე მაგნიტური ველი აღწევს 1012-1013 გს-ს (Gs-Gauss - მაგნიტური ინდუქციის საზომი ერთეული), სწორედ ნეიტრონული ვარსკვლავების მაგნიტოსფეროებში მიმდინარე პროცესებია პასუხისმგებელი პულსარების რადიო გამოსხივებაზე. . 1990-იანი წლებიდან ზოგიერთი ნეიტრონული ვარსკვლავი იდენტიფიცირებულია, როგორც მაგნიტარები, ვარსკვლავები მაგნიტური ველებით 1014 გაუსის რიგის და უფრო მაღალი. ასეთი ველები (აღემატება 4,414 1013 გ-ის „კრიტიკულ“ მნიშვნელობას, რომლებშიც ელექტრონის ურთიერთქმედების ენერგია მაგნიტურ ველთან აღემატება მის დასვენების ენერგიას) ხარისხობრივად მოაქვს. ახალი ფიზიკამას შემდეგ, რაც კონკრეტული რელატივისტური ეფექტები მნიშვნელოვანი ხდება, პოლარიზაცია ფიზიკური ვაკუუმიდა ა.შ.

ნეიტრონული ვარსკვლავების კლასიფიკაცია

ორი ძირითადი პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს ნეიტრონული ვარსკვლავების ურთიერთქმედებას მიმდებარე მატერიასთან და, შედეგად, მათი დაკვირვების გამოვლინებები არის ბრუნვის პერიოდი და მაგნიტური ველის სიდიდე. დროთა განმავლობაში, ვარსკვლავი ხარჯავს თავის ბრუნვის ენერგია, და მისი ბრუნვის პერიოდი იზრდება. მაგნიტური ველიც სუსტდება. ამ მიზეზით, ნეიტრონულ ვარსკვლავს შეუძლია შეცვალოს თავისი ტიპი სიცოცხლის განმავლობაში.

ეჟექტორი (რადიო პულსარი) - ძლიერი მაგნიტური ველები და ბრუნვის მცირე პერიოდი. მაგნიტოსფეროს უმარტივეს მოდელში მაგნიტური ველი ბრუნავს მყარად, ანუ იგივე კუთხური სიჩქარით, როგორც თავად ნეიტრონული ვარსკვლავი. გარკვეულ რადიუსში, ველის ბრუნვის წრფივი სიჩქარე უახლოვდება სინათლის სიჩქარეს. ამ რადიუსს სინათლის ცილინდრის რადიუსი ეწოდება. ამ რადიუსის მიღმა, ჩვეულებრივი დიპოლური ველი ვერ იარსებებს, ამიტომ ველის სიძლიერის ხაზები იშლება ამ ეტაპზე. დამუხტულ ნაწილაკებს, რომლებიც მოძრაობენ მაგნიტური ველის ხაზებით, შეუძლიათ ნეიტრონული ვარსკვლავი დატოვონ ასეთ კლდეებში და გაფრინდნენ უსასრულობაში. ამ ტიპის ნეიტრონული ვარსკვლავი აფრქვევს (აფრქვევს, უბიძგებს) რელატივისტურ დამუხტულ ნაწილაკებს, რომლებიც ასხივებენ რადიოს დიაპაზონში. დამკვირვებლისთვის ეჟექტორები რადიოპულსარს ჰგავს.

პროპელერი - ბრუნვის სიჩქარე უკვე არასაკმარისია ნაწილაკების განდევნებისთვის, ამიტომ ასეთი ვარსკვლავი არ შეიძლება იყოს რადიოპულსარი. თუმცა, ის ჯერ კიდევ დიდია და ნეიტრონული ვარსკვლავის მიმდებარე მაგნიტური ველის მიერ დაჭერილი მატერია ვერ დაეცემა, ანუ მატერიის აკრეცია არ ხდება. ამ ტიპის ნეიტრონულ ვარსკვლავებს პრაქტიკულად არ აქვთ დაკვირვებადი გამოვლინებები და ცუდად არის შესწავლილი.

აკრეტორი (რენტგენის პულსარი) - ბრუნვის სიჩქარე შემცირებულია იმდენად, რომ ახლა არაფერი უშლის ხელს ნივთიერების ასეთ ნეიტრონულ ვარსკვლავზე დაცემას. პლაზმა, დაცემით, მოძრაობს მაგნიტური ველის ხაზების გასწვრივ და ურტყამს მყარ ზედაპირს ნეიტრონული ვარსკვლავის პოლუსებთან ახლოს, თბება ათობით მილიონ გრადუსამდე. ასეთ მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელებული ნივთიერება ანათებს რენტგენის დიაპაზონში. ფართობი, რომელშიც მატერია ეჯახება ვარსკვლავის ზედაპირს, ძალიან მცირეა - მხოლოდ დაახლოებით 100 მეტრი. ეს ცხელი წერტილი, ვარსკვლავის ბრუნვის გამო, პერიოდულად ქრება მხედველობიდან, რასაც დამკვირვებელი პულსაციად აღიქვამს. ასეთ ობიექტებს რენტგენის პულსარები ეწოდება.

გეოროტატორი - ასეთი ნეიტრონული ვარსკვლავების ბრუნვის სიჩქარე მცირეა და ხელს არ უშლის აკრეციას. მაგრამ მაგნიტოსფეროს ზომები ისეთია, რომ პლაზმა ჩერდება მაგნიტური ველის მიერ მანამ, სანამ იგი გრავიტაციით დაიპყრო. მსგავსი მექანიზმი მოქმედებს დედამიწის მაგნიტოსფეროში, რის გამოც მოცემული ტიპიდა მიიღო სახელი.

ასტროფიზიკაში, როგორც, მართლაც, მეცნიერების ნებისმიერ სხვა დარგში, ყველაზე საინტერესოა ევოლუციური პრობლემებიასოცირდება ძველ კითხვებთან "რა მოხდა?" და ეს იქნება?". რა მოუვა ვარსკვლავურ მასას, რომელიც დაახლოებით ჩვენი მზის მასის ტოლია, უკვე ვიცით. ასეთი ვარსკვლავი, რომელიც გადის სცენაზე წითელი გიგანტი, გახდება თეთრი ჯუჯა. თეთრი ჯუჯები ჰერცპრუნგ-რასელის დიაგრამაში დევს მთავარი თანმიმდევრობით.

თეთრი ჯუჯები მზის მასის ვარსკვლავების ევოლუციის დასასრულია. ისინი ერთგვარი ევოლუციური ჩიხია. ნელი და მშვიდი გადაშენება - მზეზე ნაკლები მასის მქონე ყველა ვარსკვლავის გზის დასასრული. რაც შეეხება უფრო მასიურ ვარსკვლავებს? ჩვენ დავინახეთ, რომ მათი ცხოვრება სავსეა ტურბულენტური მოვლენებით. მაგრამ ჩნდება ბუნებრივი კითხვა: როგორ მთავრდება ურჩხული კატაკლიზმები, რომლებიც დაფიქსირდა სუპერნოვას აფეთქებების სახით?

1054 წელს ცაში სტუმარი ვარსკვლავი ააფეთქეს. დღისითაც ჩანდა ცაში და მხოლოდ რამდენიმე თვის შემდეგ გაქრა. დღეს ჩვენ ვხედავთ ამ ვარსკვლავური კატასტროფის ნარჩენებს კაშკაშა ოპტიკური ობიექტის სახით, რომელიც მონიშნულია Monsieur-ის ნისლეულების კატალოგში M1 ნომრით. ცნობილია კრაბის ნისლეული- სუპერნოვას აფეთქების ნარჩენი.

ჩვენი საუკუნის 40-იან წლებში ამერიკელმა ასტრონომმა ვ.ბაადმა დაიწყო შესწავლა ცენტრალური ნაწილი"კიბორჩხალა", რათა ცდილობდეს ვარსკვლავური ნარჩენის პოვნა ნისლეულის ცენტრში ზეახალი აფეთქების შედეგად. სხვათა შორის, სახელი "კრაბი" ამ ობიექტს მე-19 საუკუნეში ინგლისელმა ასტრონომმა ლორდ როსმა უწოდა. ბაადემ იპოვა ვარსკვლავური ნარჩენის კანდიდატი ვარსკვლავის სახით 17 მ.

მაგრამ ასტრონომს არ გაუმართლა, მას არ გააჩნდა შესაბამისი ტექნიკა დეტალური შესწავლისთვის და ამიტომ ვერ შეამჩნია, რომ ეს ვარსკვლავი ციმციმებდა, პულსირებდა. ამ სიკაშკაშის პულსაციების პერიოდი რომ არა 0,033 წამი, არამედ, ვთქვათ, რამდენიმე წამი ყოფილიყო, ბაადე ამას უდავოდ შეამჩნევდა და მაშინ პირველი პულსარის აღმოჩენის პატივი არ ეკუთვნოდათ A. Hewish-ს და D. Bell-ს.

ათი წლით ადრე, სანამ ბაადემ თავისი ტელესკოპი ცენტრისკენ მიმართა კრაბის ნისლეული , თეორიულმა ფიზიკოსებმა დაიწყეს მატერიის მდგომარეობის გამოკვლევა თეთრი ჯუჯების სიმკვრივეზე (106 - 107 გ/სმ3) სიმკვრივეზე. ამ საკითხისადმი ინტერესი გაჩნდა ვარსკვლავური ევოლუციის ბოლო ეტაპების პრობლემასთან დაკავშირებით. საინტერესოა, რომ ამ იდეის ერთ-ერთი თანაავტორი იყო იგივე ბაადე, რომელმაც მხოლოდ ნეიტრონული ვარსკვლავის არსებობის ფაქტი სუპერნოვას აფეთქებას დაუკავშირა.

თუ მატერია შეკუმშულია თეთრი ჯუჯების სიმკვრივეზე მეტ სიმკვრივემდე, იწყება ეგრეთ წოდებული ნეიტრონიზაციის პროცესები. ვარსკვლავის შიგნით არსებული ამაზრზენი წნევა ელექტრონებს ატომურ ბირთვებში „მიყავს“. ნორმალურ პირობებში, ბირთვი, რომელიც შთანთქავს ელექტრონებს, არასტაბილური იქნება, რადგან ის შეიცავს ნეიტრონების ჭარბ რაოდენობას. თუმცა კომპაქტურ ვარსკვლავებში ეს ასე არ არის. ვარსკვლავის სიმკვრივის მატებასთან ერთად დეგენერირებული აირის ელექტრონები თანდათან შეიწოვება ბირთვების მიერ და ნელ-ნელა ვარსკვლავი იქცევა გიგანტად. ნეიტრონული ვარსკვლავი- წვეთი. დეგენერატი ელექტრონული გაზიჩანაცვლებულია დეგენერირებული ნეიტრონული გაზით 1014–1015 გ/სმ3 სიმკვრივით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ნეიტრონული ვარსკვლავის სიმკვრივე მილიარდჯერ აღემატება თეთრი ჯუჯის სიმკვრივეს.

დიდი ხნის განმავლობაში, ვარსკვლავის ეს ამაზრზენი კონფიგურაცია ითვლებოდა თეორეტიკოსების გონების თამაშად. ოცდაათ წელზე მეტი დასჭირდა ბუნებას ამ შესანიშნავი წინასწარმეტყველების დასადასტურებლად. იმავე 30-იან წლებში გაკეთდა კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი აღმოჩენა, რომელმაც გადამწყვეტი გავლენა იქონია ვარსკვლავური ევოლუციის მთელ თეორიაზე. ჩანდრასეხარმა და ლ. ლანდაუმ დაადგინეს, რომ ვარსკვლავისთვის, რომელმაც ამოწურა თავისი წყაროები ბირთვული ენერგია, არის გარკვეული შემზღუდველი მასა, როდესაც ვარსკვლავი ჯერ კიდევ სტაბილურია. ამ მასით, დეგენერირებული აირის წნევას ჯერ კიდევ შეუძლია წინააღმდეგობა გაუწიოს მიზიდულობის ძალებს. შედეგად, გადაგვარებული ვარსკვლავების მასას (თეთრი ჯუჯები, ნეიტრონული ვარსკვლავები) აქვს სასრული ზღვარი (ჩანდრასეხარის ზღვარი), რომლის გადაჭარბებაც იწვევს ვარსკვლავის კატასტროფულ შეკუმშვას, მის კოლაფსს.

გაითვალისწინეთ, რომ თუ ვარსკვლავის ბირთვის მასა 1,2 მ-დან 2,4 მ-მდეა, ასეთი ვარსკვლავის ევოლუციის საბოლოო "პროდუქტი" ნეიტრონული ვარსკვლავი უნდა იყოს. 1,2 მ-ზე ნაკლები ბირთვის მასით, ევოლუცია საბოლოოდ მიგვიყვანს თეთრი ჯუჯის დაბადებამდე.

რა არის ნეიტრონული ვარსკვლავი? ვიცით მისი მასა, ისიც ვიცით, რომ ძირითადად ნეიტრონებისაგან შედგება, რომელთა ზომებიც ცნობილია. აქედან მარტივია ვარსკვლავის რადიუსის დადგენა. თურმე... 10 კილომეტრთან ახლოს! ასეთი ობიექტის რადიუსის დადგენა ნამდვილად არ არის რთული, მაგრამ ძალიან რთულია ვიზუალურად, რომ მზის მასასთან ახლოს მასა შეიძლება განთავსდეს ობიექტში, რომლის დიამეტრი ოდნავ აღემატება მოსკოვის პროფსოიუზნაიას ქუჩის სიგრძეს. ეს არის გიგანტური ბირთვული წვეთი, ელემენტის სუპერბირთვი, რომელიც არცერთში არ ჯდება პერიოდული სისტემებიდა აქვს მოულოდნელი, თავისებური სტრუქტურა.

ნეიტრონული ვარსკვლავის ნივთიერებას აქვს ზესთხევადი სითხის თვისებები! ერთი შეხედვით, ეს ფაქტი ძნელი დასაჯერებელია, მაგრამ ასეა. შეკუმშული ამაზრზენი სიმკვრივემდე, ნივთიერება გარკვეულწილად წააგავს თხევად ჰელიუმს. გარდა ამისა, არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავის ტემპერატურა მილიარდი გრადუსის ტოლია და, როგორც ვიცით, ზესთხევადობა მასში. მიწიერი პირობებიჩნდება მხოლოდ ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე.

მართალია, თავად ნეიტრონული ვარსკვლავის ქცევისთვის ტემპერატურა განსაკუთრებულ როლს არ თამაშობს, რადგან მისი სტაბილურობა განისაზღვრება დეგენერირებული ნეიტრონული აირის - თხევადი წნევით. ნეიტრონული ვარსკვლავის სტრუქტურა მრავალი თვალსაზრისით ჰგავს პლანეტის სტრუქტურას. გარდა „მანტიისა“, რომელიც შედგება ზეგამტარი სითხის საოცარი თვისებების მქონე ნივთიერებისგან, ასეთ ვარსკვლავს აქვს თხელი, მყარი ქერქი დაახლოებით კილომეტრის სისქით. ვარაუდობენ, რომ ქერქს აქვს თავისებური კრისტალური სტრუქტურა. თავისებური იმიტომ, რომ ჩვენთვის ცნობილი კრისტალებისაგან განსხვავებით, სადაც კრისტალის სტრუქტურა დამოკიდებულია ატომის ელექტრონული გარსების კონფიგურაციაზე, ნეიტრონული ვარსკვლავის ბირთვში ატომის ბირთვები მოკლებულია ელექტრონებს. ამრიგად, ისინი ქმნიან გისოსებს, რომლებიც ჰგავს რკინის, სპილენძის, თუთიის კუბურ გისოსებს, მაგრამ, შესაბამისად, განუზომლად მეტი მაღალი სიმკვრივეები. შემდეგ მოდის მანტია, რომლის თვისებებზე უკვე ვისაუბრეთ. ნეიტრონული ვარსკვლავის ცენტრში სიმკვრივე აღწევს 1015 გრამს კუბურ სანტიმეტრზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ასეთი ვარსკვლავის ნივთიერების ერთი ჩაის კოვზი მილიარდ ტონას იწონის. ვარაუდობენ, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავის ცენტრში, განათლების მიღების გაგრძელებაყველაფერი ცნობილია ბირთვულ ფიზიკაში, ისევე როგორც ეგზოტიკური ელემენტარული ნაწილაკები, რომლებიც ჯერ არ არის აღმოჩენილი.

ნეიტრონული ვარსკვლავები საკმაოდ სწრაფად გაცივდებიან. შეფასებები აჩვენებს, რომ პირველი ათიდან ასი ათასი წლის განმავლობაში ტემპერატურა რამდენიმე მილიარდიდან ასობით მილიონ გრადუსამდე ეცემა. ნეიტრონული ვარსკვლავები სწრაფად ბრუნავენ და ეს იწვევს უამრავ ძალიან საინტერესო შედეგებს. სხვათა შორის, ეს არის ვარსკვლავის მცირე ზომა, რომელიც საშუალებას აძლევს მას დარჩეს ხელუხლებელი სწრაფი ბრუნვის დროს. მისი დიამეტრი რომ არა 10, არამედ, ვთქვათ, 100 კილომეტრი ყოფილიყო, ის უბრალოდ დაიშლებოდა ცენტრიდანული ძალებით.

ჩვენ უკვე ვისაუბრეთ პულსარების აღმოჩენის დამაინტრიგებელ ისტორიაზე. მაშინვე წამოაყენეს იდეა, რომ პულსარი არის სწრაფად მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავი, რადგან ყველა ცნობილი ვარსკვლავის კონფიგურაციიდან მხოლოდ ის შეიძლება დარჩეს სტაბილური, ბრუნავს დიდი სიჩქარით. ეს იყო პულსარების შესწავლა, რამაც შესაძლებელი გახადა მივსულიყავი იმ გასაოცარ დასკვნამდე, რომ თეორეტიკოსების მიერ „კალმის წვერზე“ აღმოჩენილი ნეიტრონული ვარსკვლავები ნამდვილად არსებობენ ბუნებაში და ისინი წარმოიქმნება სუპერნოვას აფეთქებების შედეგად. ოპტიკურ დიაპაზონში მათი აღმოჩენის სირთულე აშკარაა, რადგან მათი მცირე დიამეტრის გამო ნეიტრონული ვარსკვლავების უმეტესობა არ ჩანს უძლიერეს ტელესკოპებში, თუმცა, როგორც ვნახეთ, აქ არის გამონაკლისები - პულსარი კრაბის ნისლეული.

ასე რომ, ასტრონომებმა აღმოაჩინეს ობიექტების ახალი კლასი - პულსარები, სწრაფად მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავები. ჩნდება ბუნებრივი კითხვა: რა არის ნეიტრონული ვარსკვლავის ასეთი სწრაფი ბრუნვის მიზეზი, რატომ უნდა ბრუნავდეს ის თავისი ღერძის გარშემო დიდი სიჩქარით?

ამ ფენომენის მიზეზი მარტივია. ჩვენ კარგად ვიცით, როგორ შეუძლია მოციგურავე გაზარდოს ბრუნვის სიჩქარე, როდესაც ის ხელებს სხეულს აჭერს. ამით ის იყენებს კუთხური იმპულსის შენარჩუნების კანონს. ეს კანონი არასოდეს ირღვევა და ის არის ის, ვინც სუპერნოვას აფეთქების დროს ბევრჯერ ზრდის მისი ნარჩენის - პულსარის ბრუნვის სიჩქარეს.

მართლაც, ვარსკვლავის დაშლის დროს მისი მასა (რაც რჩება აფეთქების შემდეგ) არ იცვლება და რადიუსი მცირდება დაახლოებით ასი ათასჯერ. მაგრამ კუთხური იმპულსი, რომელიც უდრის ეკვატორული ბრუნვის სიჩქარის ნამრავლს მასაზე გამრავლებული რადიუსზე, იგივე რჩება. მასა არ იცვლება, ამიტომ სიჩქარე უნდა გაიზარდოს იმავე ასი ათასჯერ.

განვიხილოთ მარტივი მაგალითი. ჩვენი მზე საკმაოდ ნელა ბრუნავს საკუთარი ღერძის გარშემო. ამ როტაციის პერიოდი დაახლოებით 25 დღეა. ასე რომ, თუ მზე მოულოდნელად გადაიქცა ნეიტრონულ ვარსკვლავად, მისი ბრუნვის პერიოდი წამის მეათათასედ შემცირდება.

კონსერვაციის კანონების მეორე მნიშვნელოვანი შედეგი არის ის, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავები ძალიან ძლიერად უნდა იყოს მაგნიტიზებული. მართლაც, ნებისმიერ ბუნებრივ პროცესში ჩვენ არ შეგვიძლია უბრალოდ ავიღოთ და გავანადგუროთ მაგნიტური ველი (თუ ის უკვე არსებობს). ძალის მაგნიტური ხაზები სამუდამოდ არის დაკავშირებული ვარსკვლავის მატერიასთან, რომელსაც აქვს შესანიშნავი ელექტროგამტარობა. ღირებულება მაგნიტური ნაკადივარსკვლავის ზედაპირზე უდრის მაგნიტური ველის სიძლიერის ნამრავლს და ვარსკვლავის რადიუსის კვადრატს. ეს მნიშვნელობა მკაცრად მუდმივია. სწორედ ამიტომ, როდესაც ვარსკვლავი იკუმშება, მაგნიტური ველი ძალიან უნდა გაიზარდოს. მოდით ვისაუბროთ ამ ფენომენზე უფრო დეტალურად, რადგან სწორედ ეს ფენომენი განსაზღვრავს პულსარების ბევრ გასაოცარ თვისებას.

ჩვენი დედამიწის ზედაპირზე შეგიძლიათ გაზომოთ მაგნიტური ველის სიძლიერე. ჩვენ მივიღებთ მცირე მნიშვნელობას დაახლოებით ერთი გაუსის. კარგ ფიზიკურ ლაბორატორიაში შეგიძლიათ მიიღოთ მილიონი გაუსის მაგნიტური ველი. თეთრი ჯუჯების ზედაპირზე მაგნიტური ველის სიძლიერე ას მილიონ გაუსს აღწევს. ველთან ახლოს კიდევ უფრო ძლიერი - ათ მილიარდ გაუსამდე. მაგრამ ნეიტრონული ვარსკვლავის ზედაპირზე ბუნება აბსოლუტურ რეკორდს აღწევს. აქ ველის სიძლიერე შეიძლება იყოს ასობით ათასი მილიარდი გაუს. სიცარიელე ლიტრიან ქილაში, რომელიც შეიცავს ასეთ ველს, დაახლოებით ათას ტონას იწონიდა.

ასეთი ძლიერი მაგნიტური ველები არ შეიძლება არ იმოქმედოს (რა თქმა უნდა, კომბინაციაში გრავიტაციული ველი) ნეიტრონული ვარსკვლავის გარემომცველ მატერიასთან ურთიერთქმედების ბუნებაზე. ბოლოს და ბოლოს, ჩვენ ჯერ არ გვისაუბრია იმაზე, თუ რატომ აქვთ პულსარებს დიდი აქტივობა, რატომ ასხივებენ რადიოტალღებს. და არა მხოლოდ რადიოტალღები. დღემდე, ასტროფიზიკოსებმა კარგად იციან რენტგენის პულსრების შესახებ, რომლებიც მხოლოდ ბინარულ სისტემებშია დაფიქსირებული, გამა-გამოსხივების წყაროები უჩვეულო თვისებები, რენტგენის აფეთქების ე.წ.

იმისათვის, რომ წარმოვიდგინოთ ნეიტრონული ვარსკვლავის მატერიასთან ურთიერთქმედების სხვადასხვა მექანიზმი, მივმართოთ ზოგად თეორიას ნეიტრონული ვარსკვლავების მატერიასთან ურთიერთქმედების რეჟიმების ნელი ცვლილების შესახებ. გარემო. მოკლედ განვიხილოთ ასეთი ევოლუციის ძირითადი ეტაპები. ნეიტრონული ვარსკვლავები - სუპერნოვას ნარჩენები - თავდაპირველად ბრუნავენ ძალიან სწრაფად 10 -2 - 10 -3 წამის პერიოდით. ასეთი სწრაფი ბრუნვით ვარსკვლავი ასხივებს რადიოტალღებს, ელექტრომაგნიტური რადიაცია, ნაწილაკები.

Ერთ - ერთი ყველაზე საოცარი თვისებებიპულსარები არის მათი გამოსხივების ამაზრზენი ძალა, მილიარდჯერ მეტი, ვიდრე ვარსკვლავური ინტერიერის გამოსხივების ძალა. ასე, მაგალითად, პულსარის რადიოემისიის სიმძლავრე „კრაბში“ აღწევს 1031 ერგ/წმ-ს, ოპტიკაში – 1034 ერგ/წმ-ს, რაც ბევრად აღემატება მზის გამოსხივების ძალას. ეს პულსარი კიდევ უფრო ასხივებს რენტგენისა და გამა-სხივების დიაპაზონში.

როგორ არის მოწყობილი ეს ბუნებრივი ენერგიის გენერატორები? ყველა რადიოპულსარს აქვს ერთი საერთო საკუთრება, რომელიც იყო მათი მოქმედების მექანიზმის ამოხსნის გასაღები. ეს თვისება მდგომარეობს იმაში, რომ პულსის გამოსხივების პერიოდი არ რჩება მუდმივი, ის ნელ-ნელა იზრდება. აღსანიშნავია, რომ მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავების ეს თვისება ჯერ თეორეტიკოსებმა იწინასწარმეტყველეს, შემდეგ კი ძალიან სწრაფად დაადასტურეს ექსპერიმენტულად. ასე რომ, 1969 წელს გაირკვა, რომ პულსარული იმპულსების გამოსხივების პერიოდი "კრაბში" წამის 36 მილიარდი მეედით იზრდება დღეში.

ჩვენ ახლა არ განვიხილავთ, თუ როგორ იზომება ასეთი მცირე დროის ინტერვალები. ჩვენთვის მნიშვნელოვანია იმპულსებს შორის პერიოდის გაზრდის ფაქტი, რაც, სხვათა შორის, შესაძლებელს ხდის პულსარების ასაკის დადგენასაც. მაგრამ მაინც, რატომ ასხივებს პულსარი რადიო გამოსხივების იმპულსებს? ეს ფენომენი სრულად არ არის ახსნილი ნებისმიერი სრული თეორიის ფარგლებში. მაგრამ ფენომენის ხარისხობრივი სურათი მაინც შეიძლება დახატოს.

საქმე ისაა, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავის ბრუნვის ღერძი არ ემთხვევა მის მაგნიტურ ღერძს. ელექტროდინამიკიდან კარგად არის ცნობილი, რომ თუ მაგნიტი ვაკუუმში ბრუნავს ღერძის გარშემო, რომელიც არ ემთხვევა მაგნიტურს, მაშინ ელექტრომაგნიტური გამოსხივება გამოჩნდება ზუსტად მაგნიტის ბრუნვის სიხშირეზე. ამავდროულად, მაგნიტის ბრუნვის სიჩქარე შენელდება. ეს გასაგებია ზოგადი მოსაზრებებიდან, ვინაიდან დამუხრუჭება რომ არ ყოფილიყო, უბრალოდ, მუდმივი მოძრაობის მანქანა გვექნებოდა.

ამრიგად, ჩვენი გადამცემი იღებს რადიო იმპულსების ენერგიას ვარსკვლავის ბრუნიდან და მისი მაგნიტური ველი, როგორც ეს იყო, მანქანის წამყვანი ქამარი. რეალური პროცესი ბევრად უფრო რთულია, რადგან ვაკუუმში მბრუნავი მაგნიტი მხოლოდ ნაწილობრივ არის პულსარის ანალოგი. ბოლოს და ბოლოს, ნეიტრონული ვარსკვლავი საერთოდ არ ბრუნავს ვაკუუმში, მას აკრავს მძლავრი მაგნიტოსფერო, პლაზმური ღრუბელი და ეს კარგი გამტარია, რომელიც საკუთარ კორექტირებას ახდენს ჩვენს მიერ დახატულ მარტივ და საკმაოდ სქემატურ სურათზე. პულსარის მაგნიტური ველის ურთიერთქმედების შედეგად მის გარშემო მყოფ მაგნიტოსფეროსთან, წარმოიქმნება მიმართულების გამოსხივების ვიწრო სხივები, რომლებიც, ხელსაყრელი "მნათობების განლაგებით", შეიძლება შეინიშნოს გალაქტიკის სხვადასხვა ნაწილში, განსაკუთრებით დედამიწაზე.

რადიოპულსარის სწრაფი ბრუნვა სიცოცხლის დასაწყისში იწვევს არა მხოლოდ რადიო გამოსხივებას. ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილი ასევე გადატანილია რელატივისტური ნაწილაკებით. პულსარის ბრუნვის სიჩქარის შემცირებით, გამოსხივების წნევა მცირდება. მანამდე რადიაცია პულსარიდან პლაზმას აგდებდა. ახლა მიმდებარე მატერია იწყებს ვარსკვლავზე ვარდნას და აქრობს მის გამოსხივებას. ეს პროცესი შეიძლება იყოს განსაკუთრებით ეფექტური, თუ პულსარი შედის ორობით სისტემაში. ასეთ სისტემაში, განსაკუთრებით თუ ის საკმარისად ახლოსაა, პულსარი საკუთარ თავში იზიდავს "ნორმალური" კომპანიონის მატერიას.

თუ პულსარი ახალგაზრდაა და ენერგიით სავსეა, მის რადიომაუწყებლობას მაინც შეუძლია დამკვირვებლის „გარღვევა“. მაგრამ ძველი პულსარი ვეღარ ებრძვის აკრეციას და ის ვარსკვლავს „აქრობს“. როდესაც პულსარის ბრუნვა შენელდება, სხვა მნიშვნელოვანი პროცესები იწყება. ვინაიდან ნეიტრონული ვარსკვლავის გრავიტაციული ველი ძალიან ძლიერია, მატერიის აკრეცია ათავისუფლებს ენერგიის მნიშვნელოვან რაოდენობას რენტგენის სხივების სახით. თუ ორობით სისტემაში ნორმალური კომპანიონი აძლევს პულსარს მნიშვნელოვანი რაოდენობით მატერიას, დაახლოებით 10 -5 - 10 -6 M წელიწადში, ნეიტრონული ვარსკვლავი შეინიშნება არა როგორც რადიოპულსარი, არამედ როგორც რენტგენის პულსარი.

მაგრამ ეს ყველაფერი არ არის. ზოგიერთ შემთხვევაში, როდესაც ნეიტრონული ვარსკვლავის მაგნიტოსფერო ახლოს არის მის ზედაპირთან, მატერია იწყებს იქ დაგროვებას, რაც ქმნის ვარსკვლავის ერთგვარ გარსს. ამ გარსს შეუძლია შექმნას ხელსაყრელი პირობებითერმობირთვული რეაქციების გავლისთვის, შემდეგ კი ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ რენტგენის აფეთქება ცაში (ინგლისური სიტყვიდან burst - "flash").

მკაცრად რომ ვთქვათ, ეს პროცესი არ უნდა გვეჩვენოს მოულოდნელად, ჩვენ უკვე ვისაუბრეთ მასზე თეთრ ჯუჯებთან მიმართებაში. თუმცა, პირობები თეთრი ჯუჯისა და ნეიტრონული ვარსკვლავის ზედაპირზე ძალიან განსხვავებულია და, შესაბამისად, რენტგენის აფეთქებები ცალსახად დაკავშირებულია ზუსტად ნეიტრონული ვარსკვლავები. თერმობირთვული აფეთქებები ჩვენს მიერ შეიმჩნევა რენტგენის ციმციმების და, შესაძლოა, გამა გამოსხივების სახით. მართლაც, გამა-გამოსხივების ზოგიერთი აფეთქება, როგორც ჩანს, შეიძლება გამოწვეული იყოს თერმობირთვული აფეთქებებინეიტრონული ვარსკვლავების ზედაპირზე.

მაგრამ დავუბრუნდეთ რენტგენის პულსარს. მათი გამოსხივების მექანიზმი, რა თქმა უნდა, სრულიად განსხვავებულია, ვიდრე აფეთქების მექანიზმი. ბირთვული ენერგიის წყაროები აქ არანაირ როლს აღარ თამაშობენ. თავად ნეიტრონული ვარსკვლავის კინეტიკური ენერგიაც არ შეიძლება შეესაბამებოდეს დაკვირვების მონაცემებს.

ავიღოთ მაგალითად რენტგენის წყარო Centaurus X-1. მისი სიმძლავრეა 10 ერგ/წმ. ამრიგად, ამ ენერგიის რეზერვი შეიძლება იყოს საკმარისი მხოლოდ ერთი წლის განმავლობაში. გარდა ამისა, სავსებით აშკარაა, რომ ვარსკვლავის ბრუნვის პერიოდი ამ შემთხვევაში უნდა გაიზარდოს. თუმცა, ბევრ რენტგენის პულსარში, რადიოპულსარებისგან განსხვავებით, პულსებს შორის პერიოდი დროთა განმავლობაში მცირდება. ასე რომ, საქმე არ არის ბრუნვის კინეტიკურ ენერგიაზე. როგორ მუშაობს რენტგენის პულსარები?

ჩვენ გვახსოვს, რომ ისინი ჩნდებიან ორობით სისტემებში. სწორედ იქ არის აკრეციის პროცესები განსაკუთრებით ეფექტური. ნეიტრონულ ვარსკვლავზე დაცემის მატერიის სიჩქარემ შეიძლება მიაღწიოს სინათლის სიჩქარის მესამედს (100000 კილომეტრი წამში). მაშინ ერთი გრამი მატერია გამოყოფს 1020 ერგ ენერგიას. და 1037 ერგ/წმ ენერგიის გამოყოფის უზრუნველსაყოფად აუცილებელია, რომ მატერიის ნაკადი ნეიტრონულ ვარსკვლავამდე იყოს 1017 გრამი წამში. ეს, ზოგადად, არ არის ძალიან ბევრი, დაახლოებით დედამიწის მასის მეათასედი წელიწადში.

მასალის მიმწოდებელი შეიძლება იყოს ოპტიკური კომპანიონი. გაზის ჭავლი განუწყვეტლივ მიედინება მისი ზედაპირის ნაწილიდან ნეიტრონული ვარსკვლავისკენ. ის მიაწვდის როგორც ენერგიას, ასევე მატერიას ნეიტრონული ვარსკვლავის გარშემო წარმოქმნილ აკრეციულ დისკს.

ვინაიდან ნეიტრონულ ვარსკვლავს აქვს უზარმაზარი მაგნიტური ველი, აირი „მივა“ ძალის მაგნიტური ხაზების გასწვრივ პოლუსებისკენ. სწორედ იქ, მხოლოდ ერთი კილომეტრის სიდიდის შედარებით მცირე „ლაქებში“ მიმდინარეობს ყველაზე ძლიერი რენტგენის გამოსხივების წარმოების პროცესები, გრანდიოზული მასშტაბით. რენტგენის სხივებს ასხივებენ პულსარის მაგნიტურ ველში მოძრავი რელატივისტური და ჩვეულებრივი ელექტრონები. მასზე დავარდნილ გაზს შეუძლია მისი ბრუნვის "გამოკვებაც". სწორედ ამიტომ, რიგ შემთხვევებში, სწორედ რენტგენის პულსარებში შეინიშნება ბრუნვის პერიოდის შემცირება.

რენტგენის წყაროები ბინარულ სისტემებში ერთ-ერთი ყველაზე თვალსაჩინო მოვლენაა სივრცეში. რამდენიმე მათგანია, ალბათ ასზე მეტი არ არის ჩვენს გალაქტიკაში, მაგრამ მათი მნიშვნელობა უზარმაზარია, არა მხოლოდ თვალსაზრისით, განსაკუთრებით I ტიპის გაგებისთვის. ორობითი სისტემები უზრუნველყოფენ მატერიის ვარსკვლავიდან ვარსკვლავამდე ნაკადის ყველაზე ბუნებრივ და ეფექტურ გზას და ეს არის აქ (შედარებით სწრაფი ცვლილებავარსკვლავური მასები), შეიძლება შეგვხვდეს „აჩქარებული“ ევოლუციის სხვადასხვა ვარიანტები.

კიდევ ერთი საინტერესო მოსაზრება. ჩვენ ვიცით, რამდენად რთულია, თუ არა შეუძლებელი, ერთი ვარსკვლავის მასის შეფასება. მაგრამ ვინაიდან ნეიტრონული ვარსკვლავები ორობითი სისტემების ნაწილია, შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ ადრე თუ გვიან შესაძლებელი იქნება ემპირიულად (და ეს ძალზე მნიშვნელოვანია!) ნეიტრონული ვარსკვლავის შემზღუდველი მასის დადგენა, ასევე მისი წარმოშობის შესახებ პირდაპირი ინფორმაციის მიღება. .

სუპერნოვას ნარჩენი Korma-A, რომლის ცენტრში არის ნეიტრონული ვარსკვლავი

ნეიტრონული ვარსკვლავები არის მასიური ვარსკვლავების ნარჩენები, რომლებმაც მიაღწიეს მათ დასასრულს ევოლუციური გზადროსა და სივრცეში.

ეს საინტერესო ობიექტები წარმოიქმნება ოდესღაც მასიური გიგანტებისაგან, რომლებიც ოთხ-რვაჯერ აღემატება ჩვენს მზეს. ეს ხდება სუპერნოვას აფეთქების დროს.

ასეთი აფეთქების შემდეგ, გარე ფენები კოსმოსში იშლება, ბირთვი რჩება, მაგრამ მას აღარ შეუძლია მხარდაჭერა. ბირთვული fusion. გადახურული ფენების გარეგანი წნევის გარეშე ის იშლება და კატასტროფულად იკუმშება.

მიუხედავად მათი მცირე დიამეტრისა - დაახლოებით 20 კმ, ნეიტრონული ვარსკვლავები 1,5-ჯერ აღემატება ჩვენს მზეს. ამრიგად, ისინი წარმოუდგენლად მკვრივია.

დედამიწაზე ვარსკვლავური მატერიის პატარა კოვზი დაახლოებით ას მილიონ ტონას იწონიდა. მასში პროტონები და ელექტრონები გაერთიანებულია ნეიტრონად - ამ პროცესს ნეიტრონიზაცია ეწოდება.

ნაერთი

მათი შემადგენლობა უცნობია; ვარაუდობენ, რომ ისინი შეიძლება შედგებოდეს ზესთხევადი ნეიტრონული სითხისგან. მათ აქვთ უკიდურესად ძლიერი გრავიტაციული ძალა, ბევრად უფრო ძლიერი ვიდრე დედამიწისა და მზეზეც კი. ეს გრავიტაციული ძალა განსაკუთრებით შთამბეჭდავია, რადგან მას აქვს მცირე ზომა.
ყველა მათგანი ბრუნავს ღერძის გარშემო. შეკუმშვის დროს შენარჩუნებულია ბრუნვის კუთხური იმპულსი, ხოლო ზომის შემცირების გამო ბრუნვის სიჩქარე იზრდება.

იმის გამო დიდი სიჩქარებრუნვა, გარე ზედაპირი, რომელიც წარმოადგენს მყარ „ქერქს“, პერიოდულად წარმოიქმნება ბზარები და „ვარსკვლავური ბიძგები“, რომლებიც ანელებენ ბრუნვის სიჩქარეს და კოსმოსში ყრიან „ზედმეტ“ ენერგიას.

აბსოლუტური წნევა, რომელიც არსებობს ბირთვში, შეიძლება იყოს მსგავსი, რაც არსებობდა დიდი აფეთქების დროს, მაგრამ სამწუხაროდ, დედამიწაზე მისი სიმულაცია შეუძლებელია. ამიტომ, ეს ობიექტები იდეალური ბუნებრივი ლაბორატორიებია, სადაც ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ დედამიწაზე მიუწვდომელ ენერგიებს.

რადიო პულსარები

რადიო პულსარები აღმოაჩინეს 1967 წლის ბოლოს კურსდამთავრებულმა ჯოსლინ ბელ ბერნელმა, როგორც რადიო წყაროები, რომლებიც პულსირებენ მუდმივ სიხშირეზე.
ვარსკვლავის მიერ გამოსხივებული გამოსხივება ჩანს როგორც პულსირებული გამოსხივების წყარო ან პულსარი.

ნეიტრონული ვარსკვლავის ბრუნვის სქემატური წარმოდგენა

რადიოპულსარი (ან უბრალოდ პულსარი) არის მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავები, რომელთა ნაწილაკების ჭავლები მოძრაობენ თითქმის სინათლის სიჩქარით, როგორც მბრუნავი შუქურის სხივი.

უწყვეტი ბრუნვის შემდეგ, რამდენიმე მილიონი წლის განმავლობაში, პულსარები კარგავენ ენერგიას და ხდებიან ჩვეულებრივი ნეიტრონული ვარსკვლავები. დღეს მხოლოდ 1000-მდე პულსარია ცნობილი, თუმცა გალაქტიკაში შეიძლება ასობით მათგანი იყოს.

რადიო პულსარი კრაბის ნისლეულში

ზოგიერთი ნეიტრონული ვარსკვლავი ასხივებს რენტგენის სხივებს. ცნობილი კრაბის ნისლეული კარგი მაგალითისუპერნოვას აფეთქების დროს წარმოქმნილი ასეთი ობიექტი. ეს სუპერნოვას აფეთქება დაფიქსირდა ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 1054 წელს.

პულსარი ქარი, ჩანდრას ვიდეო

რადიო პულსარი კრაბის ნისლეულში გადაღებული კოსმოსური ტელესკოპიჰაბლის ფილტრი 547 ნმ ( მწვანე შუქი) 2000 წლის 7 აგვისტოდან 2001 წლის 17 აპრილამდე.

მაგნიტარები

ნეიტრონულ ვარსკვლავებს აქვთ მაგნიტური ველი მილიონჯერ უფრო ძლიერი ვიდრე დედამიწაზე წარმოქმნილი ყველაზე ძლიერი მაგნიტური ველი. მათ ასევე უწოდებენ მაგნიტარებს.

პლანეტები ნეიტრონული ვარსკვლავების მახლობლად

ჯერჯერობით ცნობილია, რომ ოთხს აქვს პლანეტები. როდესაც ის ორობით სისტემაშია, შესაძლებელია მისი მასის გაზომვა. ამ ორობითი სისტემებიდან რადიო ან რენტგენის დიაპაზონში, ნეიტრონული ვარსკვლავების გაზომილი მასები მზის მასაზე დაახლოებით 1,4-ჯერ აღემატებოდა.

ორმაგი სისტემები

სრულიად განსხვავებული ტიპის პულსარი ჩანს ზოგიერთ რენტგენის ბინარებში. ამ შემთხვევებში ნეიტრონული ვარსკვლავი და ჩვეულებრივი ქმნიან ორობით სისტემას. ძლიერი გრავიტაციული ველი გამოიყვანს მასალას ჩვეულებრივი ვარსკვლავიდან. აკრეციის პროცესში მასზე დაცემული მასალა იმდენად თბება, რომ წარმოქმნის რენტგენის სხივებს. პულსირებული რენტგენის სხივები ჩანს, როდესაც მბრუნავ პულსარზე ცხელი წერტილები დედამიწიდან მხედველობის ხაზს გადის.

ამისთვის ბინარული სისტემებიუცნობი ობიექტის შემცველი ეს ინფორმაცია გვეხმარება იმის დადგენაში, არის თუ არა ის ნეიტრონული ვარსკვლავი, თუ, მაგალითად, შავი ხვრელი, რადგან შავი ხვრელები გაცილებით მასიურია.

ხშირად მოხსენიებული როგორც "მკვდარი" ნეიტრონული ვარსკვლავები საოცარი ობიექტებია. მათი სწავლა ქ ბოლო ათწლეულებისგახდა ასტროფიზიკის ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო და აღმოჩენადი სფერო. ნეიტრონული ვარსკვლავებისადმი ინტერესი განპირობებულია არა მხოლოდ მათი სტრუქტურის საიდუმლოებით, არამედ მათი კოლოსალური სიმკვრივით და უძლიერესი მაგნიტური და გრავიტაციული ველებით. საქმე იქაა განსაკუთრებული მდგომარეობა, რომელიც ჰგავს უზარმაზარ ატომურ ბირთვს და ამ პირობების რეპროდუცირება შეუძლებელია ხმელეთის ლაბორატორიებში.

დაბადება კალმის წვერზე

1932 წელს ახალი ელემენტარული ნაწილაკის, ნეიტრონის აღმოჩენამ ასტროფიზიკოსები დააფიქრა, თუ რა როლი შეიძლება შეასრულოს მას ვარსკვლავების ევოლუციაში. ორი წლის შემდეგ გამოითქვა მოსაზრება, რომ სუპერნოვას აფეთქებები დაკავშირებულია ჩვეულებრივი ვარსკვლავების ნეიტრონებად გადაქცევასთან. შემდეგ გაკეთდა გამოთვლები ამ უკანასკნელის სტრუქტურასა და პარამეტრებზე და გაირკვა, რომ თუ პატარა ვარსკვლავები (როგორიცაა ჩვენი მზე) ევოლუციის ბოლოს გადაიქცევიან თეთრ ჯუჯებად, მაშინ უფრო მძიმეები ნეიტრონებად იქცევიან. 1967 წლის აგვისტოში, რადიო ასტრონომებმა, კოსმოსური რადიო წყაროების ცინტილაციების შესწავლისას, აღმოაჩინეს უცნაური სიგნალები - ძალიან მოკლე, დაახლოებით 50 მილიწამის სიგრძის, რადიო ემისიის იმპულსები ჩაიწერა, რომელიც მეორდებოდა მკაცრად განსაზღვრული დროის ინტერვალის შემდეგ (ერთი წამის რიგით). ის სრულიად განსხვავდებოდა რადიო გამოსხივების შემთხვევითი არარეგულარული რყევების ჩვეულებრივი ქაოტური სურათისგან. ყველა აღჭურვილობის საფუძვლიანი შემოწმების შემდეგ დარწმუნდა, რომ იმპულსები არამიწიერი წარმოშობისა იყო. ძნელია ასტრონომების გაოცება ცვლადი ინტენსივობით გამოსხივებული ობიექტებით, მაგრამ შიგნით ამ საქმესეს პერიოდი იმდენად მცირე იყო და სიგნალები ისეთი რეგულარული, რომ მეცნიერებმა სერიოზულად ვარაუდობდნენ, რომ ეს შეიძლება იყოს ახალი ამბები არამიწიერი ცივილიზაციებიდან.

ამიტომ, პირველ პულსარს ეწოდა LGM-1 (საიდან ინგლისური პატარამწვანე კაცები - „პატარა მწვანე კაცები“), თუმცა მიღებულ იმპულსებში რაიმე მნიშვნელობის პოვნის მცდელობები უშედეგოდ დასრულდა. მალე აღმოაჩინეს კიდევ 3 პულსირებული რადიო წყარო. მათი პერიოდი კვლავ გაცილებით ნაკლები აღმოჩნდა, ვიდრე ყველა ცნობილი ასტრონომიული ობიექტის დამახასიათებელი რხევისა და ბრუნვის დრო. გამოსხივების იმპულსური ბუნების გამო, ახალ ობიექტებს პულსარები უწოდეს. ამ აღმოჩენამ ფაქტიურად აღძრა ასტრონომია და პულსარების აღმოჩენის შესახებ ცნობები დაიწყო მრავალი რადიოობსერვატორიიდან. კრაბის ნისლეულში პულსარის აღმოჩენის შემდეგ, რომელიც წარმოიშვა 1054 წელს სუპერნოვას აფეთქების შედეგად (ეს ვარსკვლავი ხილული იყო დღის განმავლობაში, როგორც ჩინელები, არაბები და ჩრდილოეთ ამერიკელები აღნიშნავენ თავიანთ ანალებში), ცხადი გახდა, რომ პულსრები რატომღაც არიან. დაკავშირებულია სუპერნოვას აფეთქებებთან..

სავარაუდოდ, სიგნალები მოდიოდა აფეთქების შემდეგ დარჩენილი ობიექტიდან. დიდი დრო დასჭირდა, სანამ ასტროფიზიკოსები გააცნობიერეს, რომ პულსარები არიან სწრაფად მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავები, რომლებსაც ისინი ეძებდნენ.

კრაბის ნისლეული
ამ სუპერნოვას აფეთქება (ფოტო ზემოთ), რომელიც დედამიწის ცაზე ვენერაზე უფრო კაშკაშაა და დღის განმავლობაშიც კი ჩანს, მოხდა 1054 წელს დედამიწის საათების მიხედვით. თითქმის 1000 წელი კოსმოსური სტანდარტებით ძალიან მცირე დროა, და მაინც, ამ დროის განმავლობაში, ყველაზე ლამაზმა კრაბის ნისლეულმა მოახერხა აფეთქებული ვარსკვლავის ნარჩენებისგან ჩამოყალიბება. ეს სურათი არის ორი სურათის კომპოზიცია: ერთი მათგანი მიღებულია სივრცეში ოპტიკური ტელესკოპიჰაბლი (წითლის ფერებში), მეორე ჩანდრას რენტგენის ტელესკოპით (ლურჯი). აშკარად ჩანს, რომ რენტგენის დიაპაზონში გამოსხივებული მაღალი ენერგიის ელექტრონები ძალიან სწრაფად კარგავენ ენერგიას. ლურჯი ფერებიჭარბობს მხოლოდ ნისლეულის ცენტრალურ ნაწილში.
ორი სურათის გაერთიანება გვეხმარება უფრო ზუსტად გავიგოთ ამ საოცარი კოსმოსური გენერატორის მექანიზმი, რომელიც ასხივებს ყველაზე ფართო სიხშირის დიაპაზონის ელექტრომაგნიტურ რხევებს - გამა სხივებიდან რადიოტალღებამდე. მიუხედავად იმისა, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავების უმეტესობა აღმოჩენილია რადიოემისიით, ისინი მაინც ასხივებენ ენერგიის ძირითად რაოდენობას გამა და რენტგენის დიაპაზონში. ნეიტრონული ვარსკვლავები იბადებიან ძალიან ცხელად, მაგრამ ისინი საკმაოდ სწრაფად გაცივდებიან და უკვე ათასი წლის ასაკში აქვთ ზედაპირის ტემპერატურა დაახლოებით 1,000,000 K. ამიტომ, მხოლოდ ახალგაზრდა ნეიტრონული ვარსკვლავები ანათებენ რენტგენის დიაპაზონში წმინდა თერმული გამოსხივების გამო.

პულსარის ფიზიკა
პულსარი უბრალოდ უზარმაზარი მაგნიტიზებული ზედა ნაწილია, რომელიც ტრიალებს ღერძის გარშემო, რომელიც არ ემთხვევა მაგნიტის ღერძს. თუ მასზე არაფერი დაეცა და ის არაფერს ასხივებდა, მაშინ მის რადიოემისიას ბრუნვის სიხშირე ექნებოდა და მას დედამიწაზე ვერასოდეს გავიგებდით. მაგრამ ფაქტია, რომ ამ მწვერვალს აქვს კოლოსალური მასა და ზედაპირის მაღალი ტემპერატურა, ხოლო მბრუნავი მაგნიტური ველი ქმნის უზარმაზარი ინტენსივობის ელექტრულ ველს, რომელსაც შეუძლია პროტონებისა და ელექტრონების თითქმის სინათლის სიჩქარემდე აჩქარება. უფრო მეტიც, ყველა ეს დამუხტული ნაწილაკი, რომლებიც ჩქარობენ პულსარის ირგვლივ, ხვდება ხაფანგში მისი კოლოსალური მაგნიტური ველიდან. და მხოლოდ მცირე მყარი კუთხით მაგნიტური ღერძის მახლობლად, მათ შეუძლიათ გათავისუფლება (ნეიტრონულ ვარსკვლავებს აქვთ ყველაზე ძლიერი მაგნიტური ველები სამყაროში, რომელიც აღწევს 10 10 -10 14 გაუსს, შედარებისთვის: დედამიწის ველი არის 1 გაუსი, მზის ველი არის 10-50 გაუსი). სწორედ დამუხტული ნაწილაკების ეს ნაკადებია იმ რადიოემისიის წყარო, რომლის მიხედვითაც აღმოაჩინეს პულსარები, რომლებიც მოგვიანებით ნეიტრონული ვარსკვლავები აღმოჩნდნენ. ვინაიდან ნეიტრონული ვარსკვლავის მაგნიტური ღერძი სულაც არ ემთხვევა მისი ბრუნვის ღერძს, ვარსკვლავის ბრუნვისას რადიოტალღების ნაკადი ვრცელდება სივრცეში, როგორც მოციმციმე შუქურის სხივი - მხოლოდ ერთი წუთით კვეთს მიმდებარე სიბნელეს.

კრაბის ნისლეულის პულსარის რენტგენის სურათები აქტიურ (მარცხნივ) და ნორმალურ (მარჯვნივ) მდგომარეობებში

უახლოესი მეზობელი
ეს პულსარი დედამიწიდან მხოლოდ 450 სინათლის წლის მანძილზეა და წარმოადგენს ნეიტრონული ვარსკვლავისა და თეთრი ჯუჯის ორბირულ სისტემას, ორბიტალური პერიოდით 5,5 დღე. ROSAT-ის თანამგზავრის მიერ მიღებული რბილი რენტგენის სხივები ასხივებს პოლარული ქუდები PSR J0437-4715, რომელიც გაცხელებულია ორ მილიონ გრადუსამდე. მისი სწრაფი ბრუნვის დროს (ამ პულსარის პერიოდი 5,75 მილიწამია) ის დედამიწისკენ ბრუნავს ამა თუ იმ მაგნიტური პოლუსით, რის შედეგადაც გამა-გამოსხივების ნაკადის ინტენსივობა იცვლება 33%-ით. ნათელი ობიექტიპატარა პულსარის გვერდით არის შორეული გალაქტიკა, რომელიც რატომღაც აქტიურად ანათებს სპექტრის რენტგენის ნაწილში.

ყოვლისშემძლე გრავიტაცია

Მიხედვით თანამედროვე თეორიამასიური ვარსკვლავები სიცოცხლეს ამთავრებენ კოლოსალური აფეთქებით, რომელიც მათ უმეტესობას გაფართოებულ აირისებრ ნისლეულად აქცევს. შედეგად, გიგანტიდან, რომელიც ჩვენს მზეზე მრავალჯერ აღემატება ზომითა და მასით, რჩება მკვრივი ცხელი ობიექტი დაახლოებით 20 კმ ზომის, თხელი ატმოსფეროთი (წყალბადისგან და მძიმე იონებისგან) და გრავიტაციული ველით 100 მილიარდჯერ. დედამიწაზე დიდი. მათ მას ნეიტრონული ვარსკვლავი უწოდეს და თვლიდნენ, რომ ის ძირითადად ნეიტრონებისგან შედგება. ნეიტრონული ვარსკვლავის ნივთიერება მატერიის ყველაზე მკვრივი ფორმაა (ასეთი სუპერბირთვის ჩაის კოვზი დაახლოებით მილიარდ ტონას იწონის). პულსარების მიერ გამოსხივებული სიგნალების ძალიან მოკლე პერიოდი იყო პირველი და ყველაზე მნიშვნელოვანი არგუმენტი იმისა, რომ ეს არის ნეიტრონული ვარსკვლავები, რომლებსაც აქვთ უზარმაზარი მაგნიტური ველი და ბრუნავენ საშინელი სიჩქარით. მხოლოდ მკვრივ და კომპაქტურ ობიექტებს (მხოლოდ რამდენიმე ათეული კილომეტრის ზომით) მძლავრი გრავიტაციული ველის მქონე შეუძლია გაუძლოს ბრუნვის ასეთ სიჩქარეს ნაწილებად დაშლის გარეშე ინერციის ცენტრიდანული ძალების გამო.

ნეიტრონული ვარსკვლავი შედგება ნეიტრონული სითხისგან პროტონებისა და ელექტრონების შერევით. "ბირთვული სითხე", რომელიც ძალიან მოგვაგონებს ატომის ბირთვების ნივთიერებას, 1014-ჯერ უფრო მკვრივია ვიდრე ჩვეულებრივი წყალი. ეს უზარმაზარი განსხვავება სავსებით გასაგებია - ბოლოს და ბოლოს, ატომები ძირითადად შედგება ცარიელი სივრცისგან, რომელშიც ირგვლივ პაწაწინა მძიმე ბირთვიმფრინავი სინათლის ელექტრონები. ბირთვი შეიცავს თითქმის მთელ მასას, რადგან პროტონები და ნეიტრონები ელექტრონებს 2000-ჯერ მძიმეა. უკიდურესი ძალები, რომლებიც წარმოიქმნება ნეიტრონული ვარსკვლავის წარმოქმნის დროს, ატომებს ისე შეკუმშავს, რომ ბირთვებში დაჭერილი ელექტრონები გაერთიანდებიან პროტონებთან და წარმოქმნიან ნეიტრონებს. ამრიგად, ვარსკვლავი იბადება, რომელიც თითქმის მთლიანად შედგება ნეიტრონებისაგან. ზემკვრივი ბირთვული სითხე, დედამიწაზე რომ მოიტანოს, ისე აფეთქდება ატომური ბომბი, მაგრამ ნეიტრონულ ვარსკვლავში ის სტაბილურია უზარმაზარი გრავიტაციული წნევის გამო. თუმცა, ნეიტრონული ვარსკვლავის გარე ფენებში (როგორც, მართლაც, ყველა ვარსკვლავის) წნევა და ტემპერატურა ეცემა, რაც ქმნის მყარ ქერქს დაახლოებით კილომეტრის სისქის. ითვლება, რომ ის ძირითადად რკინის ბირთვებისგან შედგება.

ფლეში
როგორც ირკვევა, 1979 წლის 5 მარტს კოლოსალური რენტგენის გამოსხივება მოხდა ჩვენი გალაქტიკის მიღმა, მაგელანის დიდ ღრუბელში, ჩვენი ირმის ნახტომის თანამგზავრში, რომელიც მდებარეობს დედამიწიდან 180 ათასი სინათლის წლის მანძილზე. შვიდი კოსმოსური ხომალდის მიერ დაფიქსირებული 5 მარტის გამა-სხივების აფეთქების ერთობლივმა დამუშავებამ შესაძლებელი გახადა პოზიციის ზუსტად განსაზღვრა ეს ობიექტიდა ის ფაქტი, რომ ის მდებარეობს ზუსტად მაგელანის ღრუბელში, დღეს პრაქტიკულად ეჭვგარეშეა.

მოვლენა, რომელიც მოხდა ამ შორეულ ვარსკვლავზე 180 ათასი წლის წინ, ძნელი წარმოსადგენია, მაგრამ შემდეგ ის ააფეთქეს, როგორც 10 სუპერნოვა, რაც 10-ჯერ აღემატება ჩვენი გალაქტიკის ყველა ვარსკვლავს. ფიგურის თავზე ნათელი წერტილი არის გრძელი და კარგად ცნობილი SGR პულსარი, ხოლო არარეგულარული კონტური არის ობიექტის ყველაზე სავარაუდო პოზიცია, რომელიც ამოიფრქვა 1979 წლის 5 მარტს.

ნეიტრონული ვარსკვლავის წარმოშობა
სუპერნოვას აფეთქება არის უბრალოდ გრავიტაციული ენერგიის ნაწილის გარდაქმნა თერმულ ენერგიად. როცა ძველ ვარსკვლავს საწვავი ამოიწურება და თერმობირთვული რეაქციავეღარ ათბობს ნაწლავებს საჭირო ტემპერატურამდე, ხდება ერთგვარი კოლაფსი - გაზის ღრუბლის კოლაფსი მის სიმძიმის ცენტრში. ამავე დროს გამოთავისუფლებული ენერგია ფანტავს ვარსკვლავის გარე ფენებს ყველა მიმართულებით და ქმნის გაფართოებულ ნისლეულს. თუ ვარსკვლავი პატარაა, როგორც ჩვენი მზე, მაშინ ხდება ციმციმი და წარმოიქმნება თეთრი ჯუჯა. თუ ვარსკვლავის მასა მზეზე 10-ჯერ მეტია, მაშინ ასეთი კოლაფსი იწვევს სუპერნოვას აფეთქებას და წარმოიქმნება ჩვეულებრივი ნეიტრონული ვარსკვლავი. თუ სუპერნოვა თავის ადგილზე მთლიანად ამოიფრქვევა დიდი ვარსკვლავი, 20-40 მზის მასით და წარმოიქმნება სამ მზეზე მეტი მასის ნეიტრონული ვარსკვლავი, მაშინ გრავიტაციული შეკუმშვის პროცესი შეუქცევადი ხდება და წარმოიქმნება შავი ხვრელი.

შიდა სტრუქტურა
ნეიტრონული ვარსკვლავის გარე ფენების მყარი ქერქი შედგება მძიმე ატომური ბირთვებისგან, რომლებიც განლაგებულია კუბურ ბადეში, მათ შორის თავისუფლად დაფრინავენ ელექტრონები, ისევე როგორც დედამიწის ლითონები, მხოლოდ ბევრად უფრო მკვრივი.

ღია კითხვა

მიუხედავად იმისა, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავები ინტენსიურად იკვლევდნენ დაახლოებით სამი ათწლეულის განმავლობაში, მათი შიდა სტრუქტურაუცნობია დანამდვილებით. უფრო მეტიც, არ არსებობს მტკიცე დარწმუნება, რომ ისინი ნამდვილად შედგება ძირითადად ნეიტრონებისგან. რაც უფრო ღრმად მივდივართ ვარსკვლავში, წნევა და სიმკვრივე იზრდება და მატერია შეიძლება ისე იყოს შეკუმშული, რომ იშლება კვარკებად, პროტონებისა და ნეიტრონების სამშენებლო ბლოკებად. თანამედროვე კვანტური ქრომოდინამიკის მიხედვით, კვარკები თავისუფალ მდგომარეობაში ვერ იარსებებს, მაგრამ ისინი გაერთიანებულია განუყოფელ „სამებად“ და „ორებად“. მაგრამ, შესაძლოა, ნეიტრონული ვარსკვლავის შიდა ბირთვის საზღვარზე სიტუაცია იცვლება და კვარკები გამოდიან თავიანთი ზღუდედან. ნეიტრონული ვარსკვლავისა და ეგზოტიკური კვარკული მატერიის ბუნების უკეთ გასაგებად, ასტრონომებმა უნდა დაადგინონ კავშირი ვარსკვლავის მასასა და მის რადიუსს (საშუალო სიმკვრივე) შორის. ნეიტრონული ვარსკვლავების კომპანიონებთან შესწავლით, მათი მასის ზუსტად გაზომვა შეიძლება, მაგრამ დიამეტრის დადგენა გაცილებით რთულია. ცოტა ხნის წინ, მეცნიერებმა, რომლებიც იყენებენ XMM-Newton რენტგენის თანამგზავრის შესაძლებლობებს, იპოვეს გზა ნეიტრონული ვარსკვლავების სიმკვრივის შესაფასებლად გრავიტაციული წითელ ცვლის საფუძველზე. ნეიტრონული ვარსკვლავების კიდევ ერთი უჩვეულო თვისება ის არის, რომ ვარსკვლავის მასის კლებასთან ერთად მისი რადიუსი იზრდება – შედეგად, ყველაზე მასიური ნეიტრონული ვარსკვლავები ყველაზე მცირე ზომისაა.

Შავი ფანჯარა
სუპერნოვას აფეთქება საკმაოდ ხშირად აცნობებს ახალშობილ პულსარს მნიშვნელოვანი სიჩქარით. ასეთი მფრინავი ვარსკვლავი საკუთარი ღირსეული მაგნიტური ველით ძლიერ არღვევს იონიზებულ გაზს, რომელიც ავსებს ვარსკვლავთშორის სივრცეს. წარმოიქმნება ერთგვარი დარტყმის ტალღა, რომელიც ეშვება ვარსკვლავს წინ და შორდება მის შემდეგ ფართო კონუსში. კომბინირებული ოპტიკური (ლურჯი-მწვანე ნაწილი) და რენტგენის (წითლის ჩრდილები) გამოსახულება გვიჩვენებს, რომ აქ საქმე გვაქვს არა მხოლოდ მანათობელ გაზის ღრუბელთან, არამედ ელემენტარული ნაწილაკების უზარმაზარ ნაკადთან, რომელიც გამოსხივებულია ამ მილიწამიანი პულსარის მიერ. ხაზის სიჩქარეშავი ქვრივი უდრის 1 მილიონ კმ/სთ-ს, ის ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო 1,6 ms-ში, ის უკვე დაახლოებით მილიარდი წლისაა და მას ჰყავს კომპანიონი ვარსკვლავი ქვრივის გარშემო 9,2 საათის პერიოდით. პულსარმა B1957 + 20-მა მიიღო სახელი იმ მარტივი მიზეზის გამო, რომ მისი ყველაზე ძლიერი გამოსხივება უბრალოდ წვავს მის მეზობელს, რის შედეგადაც მისი წარმოქმნილი გაზი "ადუღდება" და აორთქლდება. პულსარის უკან წითელი სიგარის ფორმის კოკონი არის სივრცის ის ნაწილი, სადაც ნეიტრონული ვარსკვლავის მიერ გამოსხივებული ელექტრონები და პროტონები ასხივებენ რბილ გამა სხივებს.

შედეგი კომპიუტერული სიმულაციასაშუალებას გაძლევთ ძალიან მკაფიოდ, განყოფილებაში წარმოადგინოთ სწრაფად მფრინავი პულსარის მახლობლად მიმდინარე პროცესები. სხივები, რომლებიც განსხვავდებიან კაშკაშა წერტილიდან არის პირობითი გამოსახულება ამ გასხივოსნებული ენერგიის ნაკადისა, ისევე როგორც ნაწილაკებისა და ანტინაწილაკების ნაკადი, რომელიც მოდის ნეიტრონული ვარსკვლავიდან. წითელი საზღვარი შავი სივრცის საზღვარზე ნეიტრონული ვარსკვლავის ირგვლივ და წითელი მბზინავი პლაზმური პუფები არის ადგილი, სადაც რელატივისტური ნაწილაკების ნაკადი, რომელიც თითქმის სინათლის სიჩქარით დაფრინავს, ხვდება შედედებულს. დარტყმის ტალღავარსკვლავთშორისი გაზი. მკვეთრად შენელებისას ნაწილაკები ასხივებენ რენტგენის სხივებს და ძირითადი ენერგიის დაკარგვის გამო, ასე არ აცხელებენ მოხვედრილ გაზს.

გიგანტების კრუნჩხვები

პულსრები განიხილება ნეიტრონული ვარსკვლავის სიცოცხლის ერთ-ერთ ადრეულ ეტაპად. მათი კვლევის წყალობით, მეცნიერებმა შეიტყვეს მაგნიტური ველების, ბრუნვის სიჩქარისა და მომავალი ბედინეიტრონული ვარსკვლავები. პულსარის ქცევაზე მუდმივი დაკვირვებით, შეგიძლიათ ზუსტად განსაზღვროთ, რამდენ ენერგიას კარგავს, რამდენს ანელებს და მაშინაც კი, როცა არსებობას შეწყვეტს, იმდენად შენელდება, რომ მძლავრი რადიოტალღების გამოსხივება არ შეიძლება. ამ კვლევებმა დაადასტურა მრავალი თეორიული პროგნოზი ნეიტრონული ვარსკვლავების შესახებ.

უკვე 1968 წლისთვის აღმოაჩინეს პულსარები, რომელთა ბრუნვის პერიოდი იყო 0,033 წამიდან 2 წამამდე. რადიოპულსარის იმპულსების სიხშირე შენარჩუნებულია საოცარი სიზუსტით და თავიდან ამ სიგნალების სტაბილურობა უფრო მაღალი იყო ვიდრე დედამიწის ატომური საათი. და მაინც, მრავალი პულსარის დროის გაზომვის სფეროში მიღწეული პროგრესით, შესაძლებელი გახდა მათი პერიოდებში რეგულარული ცვლილებების დაფიქსირება. რა თქმა უნდა, ეს ძალიან მცირე ცვლილებებია და მხოლოდ მილიონობით წლის განმავლობაში შეიძლება ველოდოთ პერიოდის გაორმაგებას. მიმდინარე ბრუნვის სიჩქარის თანაფარდობა ბრუნვის შენელებასთან არის პულსარის ასაკის შესაფასებლად. რადიოსიგნალის გასაოცარი სტაბილურობის მიუხედავად, ზოგიერთ პულსარს ზოგჯერ ე.წ. ძალიან მოკლე დროის ინტერვალით (2 წუთზე ნაკლები) პულსარის ბრუნვის სიჩქარე მნიშვნელოვნად იზრდება, შემდეგ კი გარკვეული დროის შემდეგ უბრუნდება იმ მნიშვნელობას, რაც იყო „დარღვევამდე“. ითვლება, რომ „დარღვევები“ შესაძლოა გამოწვეული იყოს ნეიტრონული ვარსკვლავის მასის გადალაგებით. მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, ზუსტი მექანიზმი ჯერ კიდევ უცნობია.

ამრიგად, ველას პულსარი ექვემდებარება დიდ „დარღვევებს“ დაახლოებით 3 წელიწადში ერთხელ და ეს მას ძალიან ხდის. საინტერესო ობიექტიასეთი ფენომენების შესასწავლად.

მაგნიტარები

ზოგიერთი ნეიტრონული ვარსკვლავი, სახელწოდებით SGR, ასხივებს "რბილი" გამა სხივების ძლიერ აფეთქებებს არარეგულარული ინტერვალებით. SGR-ის მიერ გამოსხივებული ენერგიის რაოდენობა ტიპიური ციმციმის დროს, რომელიც გრძელდება წამის რამდენიმე მეათედი, მზეს შეუძლია ასხივოს მხოლოდ მთელი წლის განმავლობაში. ოთხი ცნობილი SGR არის ჩვენს გალაქტიკაში და მხოლოდ ერთი არის მის გარეთ. ენერგიის ეს წარმოუდგენელი აფეთქებები შეიძლება გამოწვეული იყოს ვარსკვლავური მიწისძვრებით - მიწისძვრების მძლავრი ვერსიები, როდესაც ნეიტრონული ვარსკვლავების მყარი ზედაპირი იშლება და პროტონების მძლავრი ნაკადები გადის მათი შიგნიდან, რომლებიც მაგნიტურ ველში ჩაძირული ასხივებენ გამას და X-ს. სხივები. ნეიტრონული ვარსკვლავები 1979 წლის 5 მარტს უზარმაზარი გამა-სხივების აფეთქების შემდეგ იქნა გამოვლენილი, როგორც გამა-სხივების აფეთქების წყარო, როდესაც პირველ წამში იმდენი ენერგია გამოიდევნა, რამდენსაც მზე ასხივებს 1000 წელიწადში. ერთ-ერთი ყველაზე "აქტიური" ნეიტრონული ვარსკვლავის ბოლოდროინდელი დაკვირვებები, როგორც ჩანს, მხარს უჭერს თეორიას, რომ გამა და რენტგენის სხივების ძლიერი აფეთქებები გამოწვეულია ვარსკვლავური მიწისძვრებით.

1998 წელს, ცნობილმა SGR-მ მოულოდნელად გაიღვიძა თავისი "ძიმიდან", რომელსაც 20 წლის განმავლობაში არ ავლენდა აქტივობის ნიშნები და დაასხა თითქმის იმდენი ენერგია, რამდენიც გამა გამოსხივებამ 1979 წლის 5 მარტს. ამ მოვლენაზე დაკვირვებისას მკვლევარებმა ყველაზე მეტად დააფიქსირეს ვარსკვლავის ბრუნვის სიჩქარის მკვეთრი შენელება, რაც მის განადგურებაზე მიუთითებს. ძლიერი გამა-სხივების და რენტგენის აფეთქებების ასახსნელად, შემოთავაზებული იქნა მაგნიტარის მოდელი, ნეიტრონული ვარსკვლავი სუპერძლიერი მაგნიტური ველით. თუ ნეიტრონული ვარსკვლავი იბადება ძალიან სწრაფად ბრუნვით, მაშინ ბრუნვისა და კონვექციის კომბინირებული ეფექტი, რომელიც თამაშობს მნიშვნელოვანი როლინეიტრონული ვარსკვლავის არსებობის პირველ რამდენიმე წამში მას შეუძლია შექმნას უზარმაზარი მაგნიტური ველი რთული პროცესი, ცნობილია როგორც "აქტიური დინამო" (იგივე გზით იქმნება ველი დედამიწისა და მზის შიგნით). თეორეტიკოსები გაოცებული დარჩნენ, როდესაც აღმოაჩინეს, რომ ასეთ დინამოს, რომელიც მოქმედებს ცხელ, ახალშობილ ნეიტრონულ ვარსკვლავში, შეუძლია შექმნას მაგნიტური ველი 10000-ჯერ უფრო ძლიერი, ვიდრე პულსარების ნორმალურ ველს. როდესაც ვარსკვლავი გაცივდება (10 ან 20 წამის შემდეგ), კონვექცია და დინამოს მოქმედება ჩერდება, მაგრამ ეს დრო სავსებით საკმარისია საჭირო ველის გამოსაჩენად.

მბრუნავი ელექტროგამტარი ბურთის მაგნიტური ველი შეიძლება იყოს არასტაბილური და მისი სტრუქტურის მკვეთრი რესტრუქტურიზაცია შეიძლება თან ახლდეს ენერგიის კოლოსალური რაოდენობის გამოყოფით (ასეთი არასტაბილურობის კარგი მაგალითია პერიოდული გადაცემა. მაგნიტური ბოძებიᲓედამიწა). მსგავსი რამ ხდება მზეზე, ასაფეთქებელ მოვლენებში, სახელწოდებით " მზის ანთებები". მაგნიტარში ხელმისაწვდომი მაგნიტური ენერგია უზარმაზარია და ეს ენერგია სავსებით საკმარისია ისეთი გიგანტური აფეთქებების ძალისთვის, როგორებიცაა 1979 წლის 5 მარტი და 1998 წლის 27 აგვისტო. ასეთი მოვლენები აუცილებლად იწვევენ ღრმა რღვევას და ცვლილებებს არა მხოლოდ ელექტრული დენების სტრუქტურაში ნეიტრონული ვარსკვლავის მოცულობაში, არამედ მის მყარ ქერქშიც. კიდევ ერთი იდუმალი ტიპის ობიექტი, რომელიც ასხივებს ძლიერ რენტგენის სხივებს პერიოდული აფეთქებების დროს, არის ეგრეთ წოდებული ანომალიური რენტგენის პულსარები - AXP. ისინი განსხვავდებიან ჩვეულებრივი რენტგენის პულსარებისაგან იმით, რომ ასხივებენ მხოლოდ რენტგენის დიაპაზონში. მეცნიერები თვლიან, რომ SGR და AXP არის იმავე კლასის ობიექტების სიცოცხლის ფაზები, კერძოდ მაგნიტარები ან ნეიტრონული ვარსკვლავები, რომლებიც ასხივებენ რბილ გამა სხივებს და ენერგიას მაგნიტური ველიდან იღებენ. და მიუხედავად იმისა, რომ მაგნიტარები დღეს რჩება თეორეტიკოსების გონებაში და არ არის საკმარისი მონაცემები მათი არსებობის დამადასტურებელი, ასტრონომები ჯიუტად ეძებენ საჭირო მტკიცებულებებს.

მაგნიტარების კანდიდატები
ასტრონომებმა უკვე შეისწავლეს ჩვენი სახლის გალაქტიკა ასე საფუძვლიანად ირმის ნახტომირომ მათ არაფერი უჯდებათ მისი გვერდითი ხედის დახატვა, რაც მასზე მიუთითებს ნეიტრონული ვარსკვლავებიდან ყველაზე გამორჩეული ვარსკვლავების პოზიციაზე.

მეცნიერები თვლიან, რომ AXP და SGR არის მხოლოდ ორი ეტაპი ერთი და იგივე გიგანტური მაგნიტის - ნეიტრონული ვარსკვლავის ცხოვრებაში. პირველი 10000 წლის განმავლობაში მაგნეტარი არის SGR - პულსარი, რომელიც ჩანს ჩვეულებრივ შუქზე და იძლევა რბილი რენტგენის სხივების განმეორებით ციმციმებს, ხოლო მომდევნო მილიონობით წლის განმავლობაში ის, უკვე ანომალიური AXP პულსარივით, ქრება ხილული დიაპაზონიდან და იფეთქება მხოლოდ რენტგენის სხივებზე.

ყველაზე ძლიერი მაგნიტი
RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer, NASA) თანამგზავრის მიერ უჩვეულო პულსარ SGR 1806-20-ზე დაკვირვების დროს მიღებული მონაცემების ანალიზმა აჩვენა, რომ ეს წყარო არის ყველაზე ძლიერი მაგნიტი, რომელიც დღემდე ცნობილია სამყაროში. მისი ველის სიდიდე განისაზღვრა არა მხოლოდ არაპირდაპირი მონაცემების საფუძველზე (პულსარის შენელებაზე), არამედ თითქმის პირდაპირ - პროტონების ბრუნვის სიხშირის გაზომვით ნეიტრონული ვარსკვლავის მაგნიტურ ველში. მაგნიტური ველი ამ მაგნიტარის ზედაპირთან 10 15 გაუს აღწევს. ეს რომ იყოს, მაგალითად, მთვარის ორბიტაზე, ჩვენს დედამიწაზე არსებული ყველა მაგნიტური ინფორმაციის მატარებელი დემაგნიზებული იქნებოდა. მართალია, იმის გათვალისწინებით, რომ მისი მასა დაახლოებით მზის მასის ტოლია, ამას მნიშვნელობა აღარ ექნება, რადგან დედამიწაც რომ არ დაცემულიყო ამ ნეიტრონულ ვარსკვლავზე, ის გიჟივით ბრუნავდა მის გარშემო და მოახდინა სრული რევოლუცია მხოლოდ საათი.

აქტიური დინამო
ყველამ ვიცით, რომ ენერგიას უყვარს ერთი ფორმიდან მეორეზე გადასვლა. ელექტროენერგია ადვილად გარდაიქმნება სითბოდ, ხოლო კინეტიკური ენერგია პოტენციურ ენერგიად. როგორც ჩანს, პლაზმის ან ბირთვული ნივთიერების ელექტროგამტარი მაგმის უზარმაზარი კონვექციური ნაკადები ასევე შეიძლება კინეტიკური ენერგიაგარდაიქმნება რაღაც უჩვეულოდ, როგორიცაა მაგნიტური ველი. მოძრავი დიდი მასებიმბრუნავ ვარსკვლავზე მცირე საწყისი მაგნიტური ველის თანდასწრებით შეიძლება გამოიწვიოს ელექტრო დენებისაგან, რომელიც ქმნის ველს იმავე მიმართულებით, როგორც ორიგინალი. შედეგად, იწყება მბრუნავი გამტარ ობიექტის საკუთარი მაგნიტური ველის ზვავის მსგავსი ზრდა. რაც უფრო დიდია ველი, რაც უფრო დიდია დინებები, მით მეტია დინებები, მით მეტია ველი - და ეს ყველაფერი გამოწვეულია ბანალური კონვექციური ნაკადებით, იმის გამო, რომ ცხელი მატერია უფრო მსუბუქია ვიდრე ცივი და, შესაბამისად, ცურავს.

დაუღალავი სამეზობლო

ცნობილმა ჩანდრას კოსმოსურმა ობსერვატორიამ ასობით ობიექტი აღმოაჩინა (მათ შორის სხვა გალაქტიკებში), რაც იმაზე მეტყველებს, რომ ყველა ნეიტრონული ვარსკვლავი არ არის განწირული მარტო საცხოვრებლად. ასეთი ობიექტები იბადებიან ბინარულ სისტემებში, რომლებიც გადაურჩნენ სუპერნოვას აფეთქებას, რომელმაც შექმნა ნეიტრონული ვარსკვლავი. ზოგჯერ ისეც ხდება, რომ ერთი ნეიტრონული ვარსკვლავები მკვრივ ვარსკვლავურ რეგიონებში, როგორიცაა გლობულური მტევნები, იპყრობენ კომპანიონს. ამ შემთხვევაში ნეიტრონული ვარსკვლავი მეზობელს მატერიას „მოიპარავს“. და იმის მიხედვით, თუ რამდენად მასიური იქნება ვარსკვლავი თავის კომპანიაში, ეს "ქურდობა" გამოიწვევს სხვადასხვა შედეგებს. გაზი, რომელიც მიედინება ჩვენს მზეზე ნაკლები მასის მქონე კომპანიონიდან, ისეთ „ნამსხვრევებზე“, როგორიც არის ნეიტრონული ვარსკვლავი, მაშინვე ვერ დაეცემა თავისი ძალიან დიდი კუთხური იმპულსის გამო, ამიტომ ის ქმნის ე.წ. დისკი მის გარშემო "მოპარული" მატერიიდან. ნეიტრონული ვარსკვლავის გარშემო მოხვევისას ხახუნი და გრავიტაციულ ველში შეკუმშვა გაზს მილიონობით გრადუსამდე ათბობს და ის იწყებს რენტგენის გამოსხივებას. კიდევ ერთი საინტერესო ფენომენი, რომელიც დაკავშირებულია ნეიტრონულ ვარსკვლავებთან, რომლებსაც ჰყავთ დაბალი მასის კომპანიონი, არის რენტგენის აფეთქებები (აფეთქებები). ისინი, როგორც წესი, გრძელდება რამდენიმე წამიდან რამდენიმე წუთამდე და მაქსიმუმ ვარსკვლავს მზეზე თითქმის 100000-ჯერ აღემატება სიკაშკაშეს.

ეს ამოფრქვევები აიხსნება იმით, რომ როდესაც წყალბადი და ჰელიუმი გადაეცემა ნეიტრონულ ვარსკვლავს კომპანიონისგან, ისინი ქმნიან მკვრივ ფენას. თანდათან ეს ფენა იმდენად მკვრივი და ცხელი ხდება, რომ რეაქცია იწყება თერმობირთვული შერწყმადა გამოირჩევა დიდი თანხაენერგია. სიმძლავრის თვალსაზრისით, ეს უდრის დედამიწის მაცხოვრებლების მთელი ბირთვული არსენალის აფეთქებას თითოეულზე. კვადრატული სანტიმეტრინეიტრონული ვარსკვლავის ზედაპირი ერთ წუთში. სრულიად განსხვავებული სურათი შეინიშნება, თუ ნეიტრონულ ვარსკვლავს მასიური კომპანიონი ჰყავს. გიგანტური ვარსკვლავი კარგავს მატერიას ვარსკვლავური ქარის სახით (მისი ზედაპირიდან გამომავალი იონიზებული აირის ნაკადი) და ნეიტრონული ვარსკვლავის უზარმაზარი გრავიტაცია ამ მატერიის ნაწილს თავისთვის იპყრობს. მაგრამ სწორედ აქ მოქმედებს მაგნიტური ველი, რის გამოც დაცემის მატერია მიედინება ძალის ხაზების გასწვრივ მაგნიტური პოლუსებისკენ.

ეს ნიშნავს, რომ რენტგენის სხივები ძირითადად წარმოიქმნება პოლუსების ცხელ წერტილებში და თუ მაგნიტური ღერძი და ვარსკვლავის ბრუნვის ღერძი ერთმანეთს არ ემთხვევა, მაშინ ვარსკვლავის სიკაშკაშე ცვალებადი აღმოჩნდება - ესეც პულსარია. , მაგრამ მხოლოდ რენტგენი. რენტგენის პულსარებში ნეიტრონულ ვარსკვლავებს თანმხლები გიგანტური ვარსკვლავები ჰყავთ. ბურსტერებში ნეიტრონული ვარსკვლავების კომპანიონი არიან დაბალი მასის დაბალი სიკაშკაშის ვარსკვლავები. კაშკაშა გიგანტების ასაკი არ აღემატება რამდენიმე ათეულ მილიონ წელს, ხოლო სუსტი ჯუჯა ვარსკვლავების ასაკი შეიძლება იყოს მილიარდობით წელი, რადგან პირველი მოიხმარს თავის ბირთვულ საწვავს ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე მეორე. აქედან გამომდინარეობს, რომ აფეთქებები ძველი სისტემებია, რომლებშიც მაგნიტური ველი დროთა განმავლობაში შესუსტდა, ხოლო პულსარები შედარებით ახალგაზრდაა და, შესაბამისად, მათში მაგნიტური ველები უფრო ძლიერია. შესაძლოა, აფეთქებები ოდესღაც პულსირებდნენ წარსულში და პულსარები ჯერ კიდევ არ აანთო მომავალში.

უმოკლეს პერიოდების მქონე პულსრები (30 მილიწამზე ნაკლები), ეგრეთ წოდებული მილიწამიანი პულსარები, ასევე ასოცირდება ორობით სისტემებთან. მიუხედავად მათი სწრაფი ბრუნვისა, ისინი არ არიან ყველაზე ახალგაზრდა, როგორც ამას მოელოდა, არამედ ყველაზე ხანდაზმულები.

ისინი წარმოიქმნება ორობითი სისტემებიდან, სადაც ძველი, ნელა მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავი იწყებს მატერიის შთანთქმას უკვე დაბერებული კომპანიონისგან (ჩვეულებრივ წითელი გიგანტისგან). ნეიტრონული ვარსკვლავის ზედაპირზე დაცემით, მატერია გადასცემს მას ბრუნვის ენერგიას, რის გამოც ის უფრო და უფრო სწრაფად ბრუნავს. ეს ხდება მანამ, სანამ ნეიტრონული ვარსკვლავის კომპანიონი, თითქმის გათავისუფლებული ზედმეტი მასისგან, არ გახდება თეთრი ჯუჯა, ხოლო პულსარი არ გაცოცხლდება და დაიწყებს ბრუნვას ასობით ბრუნის სიჩქარით წამში. თუმცა, ახლახან ასტრონომებმა აღმოაჩინეს ძალიან უჩვეულო სისტემა, სადაც მილიწამიანი პულსარის კომპანიონი თეთრი ჯუჯა კი არა, გიგანტური გაბერილი წითელი ვარსკვლავია. მეცნიერები თვლიან, რომ ისინი აკვირდებიან ამ ორობით სისტემას სწორედ წითელი ვარსკვლავის "განთავისუფლების" ეტაპზე. ჭარბი წონადა გახდა თეთრი ჯუჯა. თუ ეს ჰიპოთეზა არასწორია, მაშინ შეიძლება იყოს კომპანიონი ვარსკვლავი ჩვეულებრივი ვარსკვლავიპულსრის მიერ შემთხვევით დატყვევებული გლობულური გროვიდან. თითქმის ყველა ნეიტრონული ვარსკვლავი, რომლებიც ამჟამად ცნობილია, აღმოჩენილია რენტგენის ორობით ან ცალკეულ პულსარებში.

და სულ ახლახან ჰაბლმა შენიშნა ხილული სინათლენეიტრონული ვარსკვლავი, რომელიც არ არის ორობითი სისტემის კომპონენტი და არ პულსირებს რენტგენისა და რადიოს დიაპაზონში. ეს იძლევა უნიკალურ შესაძლებლობას ზუსტად განსაზღვროს მისი ზომა და შეიტანოს კორექტირება დამწვარი, გრავიტაციულად შეკუმშული ვარსკვლავების ამ უცნაური კლასის შემადგენლობისა და სტრუქტურის გაგებაში. ეს ვარსკვლავი პირველად აღმოაჩინეს, როგორც რენტგენის წყარო და ასხივებს ამ დიაპაზონში, არა იმიტომ, რომ წყალბადის გაზს აგროვებს კოსმოსში გადაადგილებისას, არამედ იმიტომ, რომ ჯერ კიდევ ახალგაზრდაა. შესაძლოა, ეს არის ბინარული სისტემის ერთ-ერთი ვარსკვლავის ნარჩენი. სუპერნოვას აფეთქების შედეგად ეს ბინარული სისტემა დაინგრა და ყოფილმა მეზობლებმა დაიწყეს დამოუკიდებელი მოგზაურობა სამყაროში.

პატარა ვარსკვლავის მჭამელი
როგორც ქვები მიწაზე ცვივა, ისე დიდი ვარსკვლავი, რომელიც ნელ-ნელა ათავისუფლებს თავის მასას, თანდათან გადადის პატარა და შორეულ მეზობელთან, რომელსაც აქვს უზარმაზარი გრავიტაციული ველი მის ზედაპირთან. თუ ვარსკვლავები არ ტრიალებდნენ საერთო ცენტრიგრავიტაცია, მაშინ გაზის ჭავლი შეიძლება უბრალოდ მიედინებოდეს, როგორც წყლის ნაკადი კათხიდან, პატარა ნეიტრონულ ვარსკვლავზე. მაგრამ რადგან ვარსკვლავები წრეში ტრიალებენ მრგვალ ცეკვაში, დაცემული მატერია, სანამ ზედაპირზე მიაღწევს, უნდა დაკარგოს ყველაზემისი კუთხური იმპულსი. და აი, სხვადასხვა ტრაექტორიებზე მოძრავი ნაწილაკების ურთიერთ ხახუნა და იონიზებული პლაზმის ურთიერთქმედება, რომელიც ქმნის აკრეციულ დისკს პულსარის მაგნიტურ ველთან, ეხმარება მატერიის დაცემის პროცესს წარმატებით დასრულდეს ნეიტრონული ვარსკვლავის ზედაპირზე ზემოქმედებით. მისი მაგნიტური პოლუსების რეგიონი.

ამოხსნილია საიდუმლო 4U2127
ეს ვარსკვლავი 10 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში ატყუებდა ასტრონომებს, აჩვენებს მის პარამეტრებში უცნაურ ნელ ცვალებადობას და ყოველ ჯერზე განსხვავებულად ანათებს. მხოლოდ ჩანდრას კოსმოსური ობსერვატორიის უახლესმა კვლევამ შესაძლებელი გახადა ამ ობიექტის იდუმალი ქცევის ამოცნობა. აღმოჩნდა, რომ ეს არის არა ერთი, არამედ ორი ნეიტრონული ვარსკვლავი. უფრო მეტიც, ორივეს ჰყავს კომპანიონი - ერთი ვარსკვლავი, ჩვენი მზის მსგავსი, მეორე - პატარა ლურჯი მეზობლის. სივრცით, ვარსკვლავების ეს წყვილი ერთმანეთისგან საკმაოდ დიდი მანძილითაა დაშორებული და დამოუკიდებლად ცხოვრობენ. მაგრამ ვარსკვლავის სფეროისინი თითქმის ერთ წერტილამდეა დაპროექტებული, რის გამოც ამდენი ხნის განმავლობაში ერთ ობიექტად ითვლებოდნენ. ეს ოთხი ვარსკვლავი მდებარეობს გლობულურ გროვაში M15 34 ათასი სინათლის წლის მანძილზე.

ღია კითხვა

საერთო ჯამში, ასტრონომებმა დღემდე აღმოაჩინეს დაახლოებით 1200 ნეიტრონული ვარსკვლავი. აქედან 1000-ზე მეტი რადიოპულსარია, დანარჩენი კი უბრალოდ რენტგენის წყაროა. წლების განმავლობაში მეცნიერები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ნეიტრონული ვარსკვლავები ნამდვილი ორიგინალებია. ზოგი ძალიან კაშკაშა და მშვიდია, ზოგი პერიოდულად ანათებს და იცვლება ვარსკვლავური მიწისძვრებით, ზოგი კი ბინარულ სისტემებში არსებობს. ეს ვარსკვლავები ერთ-ერთი ყველაზე იდუმალი და გაუგებარია ასტრონომიული ობიექტები, რომელიც აერთიანებს უძლიერეს გრავიტაციულ და მაგნიტურ ველებს და უკიდურეს სიმკვრივესა და ენერგიებს. და ყოველი ახალი აღმოჩენა მათი მშფოთვარე ცხოვრებიდან მეცნიერებს აძლევს უნიკალური ინფორმაციააუცილებელია მატერიის ბუნებისა და სამყაროს ევოლუციის გასაგებად.

უნივერსალური სტანდარტი
გამოგზავნე რამე გარეთ მზის სისტემაძალიან რთულია, ამიტომ, პიონერ-10 და -11 კოსმოსურ ხომალდებთან ერთად, რომლებიც იქ წავიდნენ 30 წლის წინ, მიწიერებმა ძმებსაც გაუგზავნეს შეტყობინებები. არამიწიერი გონებისთვის გასაგები რაღაცის დახატვა არც ისე ადვილი საქმეა, მეტიც, მაინც საჭირო იყო დაბრუნების მისამართის და წერილის გაგზავნის თარიღის მითითება... ძნელია ადამიანმა გაიგოს, რამდენად გასაგებად არის ეს ყველაფერი. შესრულებულია არტისტების მიერ, მაგრამ რადიოპულსრების გამოყენების იდეა შეტყობინების გაგზავნის ადგილისა და დროის მითითებისთვის გენიალურია. სხვადასხვა სიგრძის უწყვეტი სხივები, რომლებიც წარმოიქმნება მზის სიმბოლური წერტილიდან, მიუთითებს მიმართულებასა და მანძილს დედამიწასთან ყველაზე ახლოს პულსარებთან, ხოლო ხაზის უწყვეტობა სხვა არაფერია, თუ არა მათი რევოლუციის პერიოდის ორობითი აღნიშვნა. ყველაზე გრძელი სხივი მიუთითებს ჩვენი გალაქტიკის ცენტრზე - ირმის ნახტომზე. პროტონისა და ელექტრონის სპინების (ბრუნვის მიმართულების) ურთიერთორიენტაციის შეცვლისას წყალბადის ატომის მიერ გამოსხივებული რადიოსიგნალის სიხშირე მიიღება შეტყობინებაზე დროის ერთეული.

ცნობილი 21 სმ ან 1420 MHz უნდა იყოს ცნობილი სამყაროს ყველა გონიერი არსებისთვის. ამ ღირშესანიშნაობების მიხედვით, სამყაროს „რადიოშუქურებზე“ მითითებით, შესაძლებელი იქნება მიწიერი ადამიანების პოვნა მრავალი მილიონი წლის შემდეგაც კი, ხოლო პულსარების ჩაწერილი სიხშირის დღევანდელთან შედარებით, შესაძლებელი იქნება იმის დადგენა, როდის ამ კაცმა და ქალმა დალოცა პირველი ფრენა. კოსმოსური ხომალდირომელმაც მზის სისტემა დატოვა.

ნიკოლაი ანდრეევი