Пульсары – стремительно вращающиеся нейтронные звезды, которые иногда способны резко увеличить скорость своего вращения. Это внезапное изменение называют «сбоем». Известно, что примерно 5-6% пульсаров наделены сбоем. Пульсар в Парусах кажется наиболее известным случаем. Он выполняет 11.2 оборотов в секунду и был замечен в 1968 году.
Расположен в 1000 световых годах. Это сверхновая, взорвавшаяся 11000 лет назад. Примерно раз в 3 года пульсар неожиданно ускоряет вращение. Чтобы разобраться в сбое, нужно понять механизм работы пульсара.
Коллапсирующие звезды
В конце своей жизни звезда может выбрать один из трех путей. Если маленькая (как Солнце), то просто затухнет. Если крупная, то взорвется в виде сверхновой. После этого остатки рухнут и может появиться черная дыра или нейтронная звезда.
Тяжесть последней настолько велика, что электроны, вращающиеся вокруг атома, возвращаются в ядро. Там они объединяются с протонами и формируют нейтроны. По массивности такие объекты превосходят солнечную в 1.4 раза при диаметре в 20 км. Отмечают быстрое вращение, массивное магнитное поле (в 3 триллиона раз больше земного). С обоих концов высвобождается электромагнитное излучение.
Недавно один из полюсов вращающегося магнита пронесся мимо Земли и нам удалось зафиксировать кратковременную вспышку в радиоволнах. Это и есть пульсар.
Охота за сбоем
В 2014 году открылась масштабная наблюдательная кампания с 26-метровых радиотелескопом Университета Тасмании, чтобы поймать сбой Пульсара в Парусах. Данные собирались по 19 часов в день почти 4 года.
Первый сигнал о сбое поступил 12 декабря 2016 года. Анализ показал, что после двух импульсов случилось отсутствие линейной поляризации, что также было необычным для конкретного пульсара. То есть, сбой повлиял на мощный магнит, управляющий выбросом.
Природа сбоев
Что же вызывает сбой? Лучшая гипотеза говорит о том, что нейтронная звезда наделена твердой корой и сверхтекучим ядром. Внешняя кора выступает замедлителем, а ядро вращается отдельно, поэтому не тормозит. Конечно, это поверхностное объяснение и более глубокое связано с микроскопическими сверхтекучими вихрями, отражающимися от решетки коры.
Примерно через 3 года разница в повороте между ядром и корой становится слишком большой, а ядро «захватывает» кору и ускоряет ее. Сведения показали, что на ускорение ушло 5 секунд.