Пульсар

сделано со всей ответственностью ? Кому первому сообщить об этом

? В тот день мы так и не решили эту проблему: я отправилась до-

мой в полной растерянности. Мне нужно было писать свою диссерта-

цию, а тут откуда-то взялись эти окаянные "зеленые человечки",

которые выбрали именно мою антенну и рабочую частоту телескопа,

чтобы установить связь с землянами. Подкрепившись ужином, я

вновь отправилась в лабораторию, чтобы проанализировать еще нес-

колько лент. Незадолго до закрытия лаборатории я просматривала

запись, относящуюся к совершенно к другому участку неба и на фо-

не сигнала от мощного радиоисточника Кассиопея А заметила знако-

мые возмущения. Лаборатория закрывалась, и мне пришлось идти,

однако я знала, что именно этот участок неба рано утром будет в

поле зрения телескопа. Из-за холода что-то испортилось в прием-

ном устройстве нашего телескопа. Конечно, так всегда и бывает !

Однако я пощелкала выключателем, побранилась, посокрушалась, и

минут пять установка работала нормально. И это были те самые

пять минут, когда появились возмущения. На этот раз возмущения

имели вид импульсов, следующих через 1,2 секунды. Я положила

ленты на стол Тони и отправилась праздновать Рождество. Какая

удача ! Было совершенно невероятно, чтобы "зеленые человечки" из

двух разных цивилизаций выбрали одну и ту же волну и то же время

для посылки сигналов на нашу планету".

Вскоре Джоселин Белл обнаружила еще два пульсара, а в конце

января 1968 года было послано сообщение в журнал "Nature". В нем

шла речь о первом пульсаре.

Более всего пульсары поразили астрономов тем, что интенсив-

ность их излучения изменялась чрезвычайно быстро. У наиболее

быстрых переменных звезд период, с которым изменяется их блеск,

может составлять один час или того меньше. Блеск белого карлика

в двойной звездной системе Новой 1934 года в созвездии Геркулеса

изменяется с периодом 70 секунд - но пульсары оставили этот ре-

корд далеко позади. На это указывали и исследования, проведенные

в последующие месяцы: с чем более высоким временным разрешением

регистрировались импульсы, тем яснее просматривалось их тонкая

структура, показывавшая, что интенсивности радиоизлучений изме-

няется за десятитысячные доли секунды. ( рис. 2 ).

По скорости изменения интенсивности излучения можно оценить

размеры той области пространства, из которой оно исходит. Расс-

мотрим для простоты полусферу, удаленную от наблюдателя на столь

большое расстояние, что и невооруженным глазом, и в телескоп оно

выглядит просто точкой ( рис. 3 ). Пусть на поверхности сферы

происходит очень короткая вспышка света. Что же видит удаленный

наблюдатель ? Излучение распространяется от сферы со скоростью

света. Поскольку расстояние от наблюдателя до различных точек

сферы не одинаково, излучение, одновременно испущенное всеми

точками сферы, приходит к наблюдателю в различные моменты време-

ни: вначале поступает сигнал от центра "видимого диска", который

ближе всего к наблюдателю, затем от окружающей его области, и,

наконец, от краев. Таким образом, регистрируемый наблюдателем

импульс "размазывается" - он имеет большую длительность, чем ис-

ходный короткий импульс света. Продолжительность импульса увели-

чивается на то время, за которое свет проходит расстояние, рав-

ное радиусу сферы. Сказанное можно распространить не только на

короткие световые импульсы, но и на любые изменения яркости све-

чения сферы, поскольку сигнал, соответствующий, как уменьшению,

так и увеличению яркости, доходит до наблюдателя от различных

точек сферы за неодинаковое время. "Размазывание" сигнала будет

наблюдаться и в том случае, когда форма излучающего объекта от-

личается от сферической.

Таким образом, если регистрируемые изменения яркости источ-

ника происходят, скажем, за десятитысячные доли секунды, то из

этого следует, что размеры источника не могут быть существенно

больше того расстояния, которое свет проходит за это время, то

есть 30 км. Если бы источник имел большие размеры, то изменения

яркости "размазывались" бы на более длительное время. В пределах

одного импульса интенсивность изменяется в течение одной десяти-

тысячной доли секунды; это видно по крутым фронтам зубцов на ри-

сунке 2. Поскольку радиоизлучение распространяется со скоростью

света, из этого можно заключить, что объект, от которого исходит

импульс, имеет в поперечнике не больше нескольких сотен километ-

ров. Подобные размеры чрезвычайно малы по сравнению с теми, с

которыми мы привыкли иметь дело во Вселенной. Диаметр белых кар-

ликов составляет несколько десятков тысяч километров; диаметр

Земли равен примерно 13 тыс. км. Таким образом, сигналы пульса-

ров несут сведения о том, насколько малы те области пространства

во вселенной, из которых исходит это чрезвычайно интенсивное ра-

диоизлучение.

Вскоре из разных мест земного шара стали поступать сообщения

о вновь открываемых пульсарах. Сегодня их известно более трех-

сот. Периоды их лежат в пределах от 0,0016 секунд ( у PSR

1937+21 ) до 4,3 секунды ( у PSR 1845-19 ). Буквы PSR обозначают

слово "пульсар", далее даются прямое восхождение в часах ( 19 5h 0)

и минутах ( 37 5m 0 ) и склонение в градусах ( -19 5о 0 ). Известно

шестнадцать пульсаров, периоды которых менее 12 миллисекунд.

Самый далекий пульсар находится на расстоянии 1,3 кпк. Самый

близкий пульсар отдален от Земли примерно на 60 пк ( в десятки

раз дальше, чем ближайшие звезды ), а самый далекий зафиксирован

на расстоянии около 25 кпк, т.е. далеко за центром Галактики.

Естественно предположить, что пульсары образуются и в других га-

лактиках. Пока открыли по одному короткопериодическому пульсару

в Большом и Малом Магеллановых Облаках. Девятнадцать пульсаров

найдено в шаровых скоплениях.

Хотя по форме отдельные импульсы не вполне повторяют друг

друга, период пульсара отличается высоким постоянством. Иногда

импульсы пропадают, но после возобновления приема следуют в точ-

ности в прежнем ритме.

Впоследствии удалось записать отдельные импульсы с более вы-

соким разрешением. При этом выяснилось, что они обладают еще бо-

лее тонкой структурой, чем показано на рисунке 2. Рекордная

быстрота изменения интенсивности составляет 0.8*10 5-6 0 секунды.

Это означает, что излучение исходит из области, не превышающей

250 метров в поперечнике.

Уже в первый год после открытия пульсаров обнаружилось, что

период многих из них постепенно увеличивается: со временем пуль-

сары становятся "медленнее". Однако частота следования импульсов


Страница: