Новые исследования загадочных небесных тел приносят ценные научные сведения

Эти экзотические объекты представляют собой нейтронные звезды диаметром около 10 километров, которые легко могли бы разместиться на территории Москвы. Но их масса примерно в полтора раза больше солнечной. Они очень быстро вращаются, делая оборот вокруг своей оси за доли секунды. Кроме того, пульсары излучают электромагнитные волны в узком угле - луче, ось которого, наклонена к оси вращения. Поэтому астрономы регистрируют короткий импульс излучения лишь в тот момент, когда этот луч “освещает” Землю.

Пульсары удивляют ученых все больше и больше. К такому выводу пришли участники 19-й ежегодной научной сессии Астрокосмического центра (АКЦ) ФИАН, состоявшейся на днях в Пущинской радиоастрономической обсерватории (ПРАО).

Стабильность вращения столь массивного объекта, как нейтронная звезда, очень высока, и пульсары могут играть роль своеобразных вселенских хронометров. Точность некоторых из них вполне сопоставима с точностью лучших атомных часов. Но встречаются и такие, у которых частота регистрируемых импульсов порой изменяется скачком на вполне заметную величину, после чего постепенно возвращается к прежнему значению. Есть предположение, что подобный скачок вызывается происходящим на пульсаре “звездотрясением”.

Еще недавно считалось, что предсказать подобные события невозможно. Однако оказалось, что это не совсем так. Ведущий научный сотрудник ПРАО АКЦ ФИАН кандидат физико-математических наук Татьяна Шабанова рассказала на сессии об исследовании пульсара В1642-03, находящегося в тринадцатом зодиакальном созвездии “Змееносец”. За ним ученые всего мира наблюдают уже около 40 лет. Из анализа его поведения Татьяна Викторовна сделала необычный вывод. Время возвращения пульсара в свое нормальное состояние и время его “подготовки” к очередному сбою напрямую зависят от силы предыдущего звездотрясения. Основываясь на этом, она предсказывает, что следующий сбой у пульсара произойдет в 2012 году. Пока это первая попытка предсказания такого события в мировой астрономии. Осталось подождать три года и выяснить, верно оно или нет.

Частота, с которой регистрируются импульсы пульсаров, высокостабильна, но их мощность может изменяться в широких пределах. Иногда пульсар выдает гигантский импульс, в тысячи раз превышающий его обычное свечение. И такое мощное выделение энергии происходит во много раз чаще, чем следовало бы ожидать, согласно известным законам статистики. О больших проблемах, связанных с объяснением этого необычного явления, рассказал ведущий научный сотрудник АКЦ ФИАН кандидат физико-математических наук Владимир Согласнов.

Пока теоретики думают над механизмом генерации гигантских импульсов, астрономы-наблюдатели уже используют их в своей работе. В обычном режиме пульсар похож на светлячка. А выдавая гигантский импульс, он на краткий миг становиться мощным прожектором, просвечивающим всю толщу межзвездного вещества, отделяющего его от нас. Исследуя такие импульсы, астрономы получают ценную информацию, как о самом пульсаре, так и об окружающей его среде.

Ну и конечно, значительная часть докладов была посвящена проекту “Радиоастрон”. Его основа – запуск 10-ти метрового радиотелескопа в космос, на сильно вытянутую эллиптическую орбиту с апогеем, почти доходящим до орбиты Луны. Сам запуск планируется через год, и если все пройдет удачно, в мировой астрономии начнется новый этап – эра космических интерферометров. Разрешающая способность радиотелескопа напрямую зависит от максимального расстояния между его элементами. Поэтому если строить радиоантенны на Земле, то самое большое расстояние между ними не будет превышать 12 тысяч километров. Вынос антенны в космос на столь высоко апогейную орбиту увеличит это расстояние более чем в 30 раз.

О задачах, которые предстоит выполнить “Радиоастрону”, рассказал директор АКЦ ФИАН академик Николай Кардашев. Например, в галактических ядрах находятся компактные объекты незвездной природы массой в миллионы солнц. Согласно теории гравитации Эйнштейна эти объекты должны быть черными дырами. А самое интересное в черной дыре начинается вблизи ее гравитационного радиуса – области пространства, из которого не может вылететь даже свет, и где время останавливается. Однако все экзотические свойства черных дыр получены, что называется на кончике пера. Экспериментальных же сведений о них пока нет. Это вызвано тем, что угловые размеры гравитационных радиусов даже у сверхмассивных объектов очень малы, и поэтому не поддаются исследованию с помощью наземных средств наблюдений. “Радиоастрон” же позволит заглянуть к ним внутрь. Например, в созвездие “Дева”, что на расстоянии 50 миллионов световых лет от нас, находится гигантская галактика. Масса загадочного объекта в ее центре составляет миллиарды солнечных масс. Несколько миллионов лет назад этот объект “выплюнул” в окружающее пространство небольшую галактику. Его гравитационный радиус составляет примерно 15 угловых микросекунд. А разрешение “Радиоастрона” в 3-4 раза выше. Заглянув в гравитационное нутро таинственных черных дыр, астрономы впервые получат возможность что-то узнать об их реальных свойствах.