Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кадомцев Б.Б. -> "На пульсаре" -> 34

На пульсаре - Кадомцев Б.Б.

Кадомцев Б.Б. На пульсаре — Ижевск: НИЦ, 2001. — 128 c.
ISBN 5-85504-013-5
Скачать (прямая ссылка): napulsare2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 49 >> Следующая

кинетической энергии нейтрона: при этом реакция превращения нейтрона в
пару электрон-протон (с испусканием антинейтрино) находится на пороге
запрета. (Заметим, что в балансе энергий величина энергии покоя электрона
и кинетической энергии протона не играют роли будучи малыми.)
Итак, из условия ? ~ ее находим:
(Пр/п)1/3 = {пе/п)1/3 ^ 7^п1/3,
где тп = 1,6 х 1СГ24 - величина массы нейтрона, с = 3 х хЮ10 см-сек-1 -
скорость света, а постоянная Планка h = 10-27 в системе CGS. При
плотности нейтронов масштаба плотности
9. Нейтронная звезда
91
ядерного вещества, n1/3 = 1013, приведенная выше оценка дает (пе/п)3/3 =
0,2. Таким образом, плотность протонов в ядерном веществе нейтронной
звезды на два порядка меньше плотности нейтронов.
10. Физика пульсара
- Я постараюсь рассказать вам как можно больше о пульсаре, - сказал
Леонид Андреевич. - Почти столько же, сколько знаю сам. И при этом я,
разумеется, изложу вам свои представления в том виде, как они сложились у
меня самого. Не исключено, что они в чем-то отличаются от представлений
моих коллег, более искушенных в этой области - ведь я-то совсем не
специалист в области астрофизики.
Итак, начнем с самого главного, благодаря чему и появился термин пульсар,
- с периодического радиоизлучения. Пульсар - это просто аббревиатура
английского словосочетания "pulsating star": звезда, излучающая
импульсные радиосигналы. Именно благодаря этому излучению и были открыты
пульсары. Впрочем, впоследствии было обнаружено, что вспышки излучения
наблюдаются во всех областях электромагнитного спектра: периодически
повторяющиеся излучения были обнаружены не только в радио-, но и в
оптическом и рентгеновском диапазонах.
Самое удивительное, что эти вспышки повторяются с удивительно высокой
точностью периодичности: во Вселенной как бы рассыпано множество
космических часов. Впрочем, во всех случаях, когда проводились более
точные измерения, было найдено, что периоды пульсаров медленно возрастают
со временем (если не считать отдельных "сбоев"). Если обозначать через Р
период пульсара, то производные периода оказались масштаба Р' ~ 1(Г15
сек/сек.
Наиболее заметные нерегулярные изменения периодов у пульсаров - это
внезапные возрастания скорости вращения - "сбои".
Заметим, что число открытых к настоящему времени пульсаров огромно
(только в 1993 году было открыто 558 пульсаров), а их периоды составляют
величины от полутора миллисекунд до нескольких секунд. Уже из самого
этого факта следует, что пульсары представляют собой очень компактные
объекты. В самом деле, за полторы миллисекунды световой сигнал
распространяется всего лишь на 450 км. А ведь скорость света - это
максимальная скорость, с которой могут передаваться сигналы, т. е.
устанавливаться причинная связь с различными точками пространства. Таким
10. Физика пульсара
93
образом, пульсар, как излучатель сигналов, должен быть маленьким - не
более сотни километров.
Высокая периодичность сигналов и малые размеры излучателя привели к
установившемуся представлению, что пульсар - это быстро вращающаяся
нейтронная звезда. Ее диаметр, даже при массе порядка массы Солнца, не
должен превышать 30 км. А периодичность сигналов связана с
неоднородностью излучающей поверхности и быстрым вращением звезды вместе
с излучающим пятном - своего рода антенны.
Итак, пульсар - это нейтронная звезда с размерами в 105 раз меньше
размеров Солнца. Так как ее наиболее вероятное происхождение - это
коллапсирование ядра сверхновой звезды, то у нейтронной звезды следует
ожидать наличия очень большого магнитного поля. У обычной звезды, как,
например, у Солнца, магнитное поле составляет величину масштаба одного-
двух гаусс, а у массивных звезд магнитное поле может составлять несколько
сотен гаусс и доходить до десятков килогаусс. Так как магнитный поток
сохраняется, то при сжатии в 105 раз магнитное поле увеличивается в Ю10
раз. Если, например, исходное поле звезды до сжатия составляло 100 гаусс,
то у нейтронной звезды оно достигает 1012 гаусс.
Итак, с точки зрения космических масштабов пульсар - это "крошечная"
нейтронная звезда, вращающаяся с огромной скоростью и обладающая
сверхсильным магнитным полем на своей поверхности. Мягкое рентгеновское
излучение пульсара свидетельствует о том, что его поверхность имеет
температуру в несколько миллионов градусов, т. е. на три порядка выше
температуры поверхности Солнца. Пульсар - это совершенно необычный член
Космического Семейства - не правда ли? Попробуем теперь понять, что
происходит снаружи от пульсара, т. е. быстро вращающегося магнитного
диполя. Допустим для простоты, что ось вращения пульсара совпадает с осью
диполя (рис. 37).
Пусть До - радиус светового цилиндра, т. е. такого цилиндра, который,
вращаясь вместе с нейтронной звездой, имел бы скорость вращения v = u>Rq,
равную скорости света с = 3 х 105 км/сек. Здесь ш = 2тг/р - угловая
скорость пульсара, а Р - период пульсара, который мы считаем совпадающим
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 49 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed