Еволюція зір

Деякі зорі на кінцевих етапах еволюції зазнають значного гравітаційного стиску ( колапсу ). У зорі утворюється надщільне ядро і відносно менш густа оболонка. Якщо стиск різко припиняється, то зовнішні шари , рухаючись за інерцією, наштовхуються на ядро. При гальмуванні кінетична енергія падаючої плазми перетворюється в теплоту і температура на поверхні ядра підвищується до 7 - 8 млрд К. Ударна хвиля відбившись від ядра, рухається в оболонці назовні і ще більше нагріває її. Речовина оболонки розжарюється до температур, за яких починаються термоядерні реакції з утворенням можливих хімічних елементів. Іноді ланцюгова реакція охоплює і ядро. Майже миттєво виділяється колосальна енергія, відбувається грандіозний вибух, який і руйнує зорю, зриваючи з неї зовнішні шари. Із залишків наднової формується маленька нейтронна зоря.

Потужність вибуху настільки велика, що плазма зруйнованої зорі розлітається в усі боки зі швидкістю близько 20 000 км/с, створюючи сильні магнітні поля. Елементарні частинки, які гальмуються цими полями, є джерелами радіовипромінювання. Імовірно, виявлені в кількох місцях Молочного Шляху газів туманності, що розширюються та інтенсивно випромінюють радіохвилі, є залишками спалахів наднових зір.

У 1932 році радянський фізик Л.Д. Ландау ( 1908 - 1968 ) теоретично довів, що за певних умов під дією величезного тиску, спричиненого вагою зовнішніх шарів зорі, атоми в її надрах можуть руйнуватись. При цьому нуклони настільки зблизяться, що густина речовини сягне фантастичного значення 2 · 10 17 км/м 3. Протони захопивши вільні електрони вільні електрони зруйнованих атомів, перетворюються в нейтрони і виникне надщільна нейтронна зоря дуже малих розмірів, яка швидко обертається. Наприклад, якби Сонце стало нейтронною зорею ( чого не буде ніколи ) , то мало б радіус 14 км і оберталося б навколо своєї осі з періодом 0,001 с. Учені тривалий час не вірили в існування цих дивовижно щільних об’єктів.

У липні 1967 року студентка Кембріджського університету Дж. Белл, працюючи на надзвичайно чутливому радіотелескопі, виявила у сузір’ї Лисички дивовижне джерело радіохвиль. Його інтенсивність була строго періодична і повторювалась через 1,3373 с. Строга періодичність та малий період наштовхували на думку, що це « привіт » від іншої цивілізації. Але за півроку виявили ще три таких джерела названих пульсарами.

 

У центрі Крабоподібної туманності є пульсар із періодом 0,0331 с.

У 1969 році його тотожнили з слабкою зорею ( m= 16,5), який змінює свій блиск із тим же періодом. Цей об’єкт і є залишком наднової зорі 1054 року.

Згідно з сучасними уявленнями, пульсари ( від англійського pulse - імпульс ) - це нейтронні зорі, які дуже швидко обертаються і мають сильне магнітне поле, вісь обертання якого не збігається з механічною віссю обертання. На поверхні пульсара є область, яка інтенсивно випромінює електромагнітні хвилі. При обертанні нейтронної зорі ця область регулярно повертається до спостерігача, який і фіксує імпульс випромінювання. Приблизно так працює проблисковий маячок карети швидкої допомоги.