Когда, в 1967 г. астрономы Кембриджского университета Дж. Белл и Э. Хьюиш испытывали новый радиотелескоп то они обнаружили нечто совершенно удивительное. Первым впечатлением было то, что наконец обнаружены сигналы внеземной цивилизации. Аппаратура принимала радиоимпульсы с очень четкой периодичностью. Правда, дальнейшие исследования показали, что в этой длинной последовательности импульсов отсутствует какая либо смысловая нагрузка.
Это открытие оказалось большой неожиданностью, поскольку подобное совершенно не предсказывалось теоретиками. Впрочем они довольно быстро внесли ясность в это явление связав его с вращением звезд. Но обычные газовые звезды и даже белые карлики не годятся в претенденты на генераторы этих импульсов - они не могут вращаться так быстро - центробежная сила разорвет их. Это может быть только очень плотное тело, состоящее из вещества, предсказанного Л.Ландау и Р.Оппенгеймером в 1939 г. В этом веществе ядра атомов вплотную прижаты друг к другу. Сжать вещество до такой степени может только гигантская сила тяжести, которой обладают лишь очень массивные тела, такие, как звезды. При огромной плотности ядерные реакции превращают большинство частиц в нейтроны, поэтому такие тела называют нейтронными звездами (НЗ). Если такая звезда очень быстро вращается ее называют пульсаром.
Свойства этих поистине удивительных сверхплотных тел определяли где расчетом, где наблюдениями их излучений а где и логическими выводами. Правда, с некоторыми утверждениями теоретиков трудно согласиться. Скажем, как может сохранять практически шарообразную форму сверхплотное тело с плотностью до 200 млн. т/см3, имеющее диаметр 20 -30 км. и вращающееся со скоростью, к примеру, 30 оборотов в секунду? Ведь не вызывает сомнения та мысль, что форма любого тела ВСЕГДА определяется балансом внутренних и внешних сил. Даже прикидочный расчет показывает, что вещество на экваторе, за счет компенсации сил гравитации центробежными силами, "легче" вещества на полюсе на 5-6 порядков. Этой компенсации, конечно мало, что бы разорвать это тело быстрым вращением, но достаточно, что бы оно имело форму фигуры отличной от шаровидной. Если бы вещество пульсара было однородно плотным, то, вероятно, оно приняло бы форму эллипсоида вращения. И, пожалуй, в первом приближении на этом надо остановиться
Но как показывают расчеты теоретиков, вещество пульсара крайне неоднородно и разность плотности вещества в глубоких недрах и на поверхности может достигать 4-5 порядков. Двигаясь дальше в стремлении определить как все же может выглядеть пульсар, выделяем два кольца в теле эллипсоида одинаковой массы М1 и М2, расположенных, соответственно, на расстояниях R1 и R2 от оси вращения. Совершенно очевидно, что на массу М2 будут действовать значительно более мощные центробежные силы чем на массу М1. За счет большей компенсации гравитации, вещество находящееся на расстоянии R2, будет менее плотным чем на на расстоянии R1. Поскольку выделенные массы одинаковые а плотность их различная то и занимаемые объемы тоже будут различными.
Исходя из этих соображений форма фигуры пульсара может иметь вот такой вид (фото слева). Это похоже на сжатый с двух сторон тонкими предметами воздушный шарик. Так же эта гипотетическая форма похожа на эритроцит.
Из-за таких деформаций вещество на экваторе может находиться в атомарном (металлическом и даже газовом) состоянии. Если пульсар молодой и вращается очень быстро, то в его теле, в равновесном состоянии может находиться ограниченное количество вещества. И это предельное количество будет зависеть только от скорости вращения. По мере торможения вращения пульсара будет увеличиваться его возможность безвозвратного поглощения вещества из окружающего
|
