Пульсар – крошечная вращающаяся звезда. Это масштабный шар нейтронов, оставшийся после стандартной звездной смерти в огненном взрыве. При диаметре в 30 км звезда совершает до сотни оборотов в секунду, высвобождая пучок радиоволн (а иногда и рентгеновские лучи). Когда луч движется в нашу сторону, мы фиксируем импульс.
В 2017 году отмечали 50-летие с момента обнаружения пульсаров. За это время выявили больше 2600 объектов (в основном на территории нашей галактики) и использовали для охоты на низкочастотные гравитационные волны, чтобы объяснить структуру галактики и протестировать общую теорию относительности.
Обнаружение
В 1967 году, пока люди наслаждались летом любви, молодая студентка в Кембриджском университете помогала строить телескоп. Он был связан с дипольным массивом и покрывал менее 2 гектаров.
В июле Джоселин Белл помогла закончить постройку и стала ответственной за запуск телескопа и анализ собранных данных. Сведения прибывали в виде записей на бумажных карточках по 30 м каждый день. Белл могла рассматривать только на глаз и не использовала никакой техники.
Она заметила всего лишь небольшой «сдвиг», но он изменил историю. 28 ноября 1967 года Белл вместе с Энтони Хьюишем запечатлели странный сигнал. Студентка поняла, что один из сдвигов представляет собою последовательность импульсов, разделенных на 1/3 секунды. Но Белл потратила еще 2 месяца, чтобы объяснить с чем они столкнулись.
Белл также нашла еще 3 источника импульсов, которые могли служить объяснением, вроде внеземных цивилизаций и т.д. В 1974 году Белл и Хьюиш получили Нобелевскую премию по физике.
Загадка пульсара
Впервые телескопически удалось найти пульсар в 1968 году при помощи радиотелескопа CSIRO (Австралия). К нему сразу подключился телескоп Паркса и через 50 лет он зафиксировал больше половины из списка.
Если говорить о новом оборудовании, то внимания заслуживает китайский 500-метровый Сферический телескоп с диафрагмой (FAST). Недавно он нашел несколько новых пульсаров.
Зачем их искать?
Ученые хотят понять, что собою представляют эти объекты, их функционирование и как вписываются в общее звездное население. Наиболее удивительные – сверхбыстрые пульсары, супер-медленные и крайне массивные. С их помощью можно лучше разобраться в структуре вещества в условиях сверхплотных плоскостей.
Пульсары часто находят в двоичных системах, где о природе первого объекта рассказывает соседняя звезда.
Пульсары также используются как часы. К примеру, синхронизация пульсара помогает найти фоновый шум низкочастотных гравитационных волн. К тому же с их помощью изучают изменение галактической структуры и тестируют общую теорию относительности.
Мечта любого ученого – найти пульсар на орбите вокруг черной дыры, потому что это наиболее экстремальные условия, чтобы проверить теорию Эйнштейна. В будущем пульсары можно будет рассматривать как навигационную систему для путешествий в глубокое пространство. В 2016 году от Китая стартовал спутник XPNAV-1, ориентирующийся на периодические рентгеновские сигналы от нескольких пульсаров.