к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Пульсары

Пульсары - космич. радиоисточники, излучение к-рых представляет собой периодич. последовательность импульсов. Первые пульсары открыты в кон. 1967 группой радиоастрономов Кембриджского ун-та (Великобритания) под руководством Э. Хьюиша (A. Hewish).

Данные наблюдений. Известно более 500 пульсаров. Периоды P следования импульсов излучения наблюдаемых пульсаров заключены в интервале от ! 1,6 мс до ! 4,3 с.

Обозначение пульсаров состоит из букв PSR (от англ. pulsar) и его экваториальных координат (см. Координаты астрономические)- прямого восхождения a в часах (К)и минутах (т)и склонения d в градусах. Напр., PSR 1919 + 21 обозначает пульсар с координатами4018-265.jpg d = +21°.

Периоды пульсаров чрезвычайно стабильны. Напр., период первого открытого PSR 1919 + 21 равен 1,337301100168b7·10-11 с. Однако достаточно длительные наблюдения (недели и месяцы) показали, что периоды пульсаров медленно увеличиваются со временем. Характерное время удвоения периода ~103 лет для самого молодого пульсара и ~109 лет для наиболее старых пульсаров. Иногда у некоторыхпульсаров наблюдаются резкие (за времена меньше суток) скачки периода. Впервые скачки периода зарегистрированы у двух самых молодых пульсаров. Относит. изменение периодов (DP/P) составляло ~3·10-9 (PSR 0531 + 21 - пульсар в Крабовидной туманности) и 2·10-6 (PSR0833-45 - пульсар в созвездии Парусов). У PSR 0833-45 скачки наблюдались примерно раз в 2 года и имели DP = Р2 - P1 < 0 (P1,P2 - периоды до и после скачка). У PSR 0531 + 21 скачки происходили в неск. раз чаще и имели как положительную, так и отрицат. величину DP. Впоследствии скачки периодов зарегистрированы и у старых пульсаров, причём у одного из них величина DP/P оказалась в ~100 раз большей, чем у PSR0531 + 21.

Отд. импульсы радиоизлучения данного пульсара совершенно непохожи друг на друга. Однако форма усреднённого импульса, полученная усреднением неск. сотен импульсов, весьма стабильна. Для подавляющего большинства пульсаров ширина (длительность) Dt усреднённого импульса на уровне половины макс. интенсивности заключена в интервале (0,01-0,1)Р и в ср. равна 0,04 Р. Однако у нескольких пульсаров величина Dt сильно отличается от ср. значения. Так, напр., излучение PSR 1541 +09 длится почти половину его периода, у PSR 0826 - 34 - в течение всего периода. Отношение Dt/P зависит от частоты, на к-рой ведутся наблюдения.

У ряда пульсаров профиль усреднённого импульса резко меняется, принимая на нек-рое время другую стабильную форму, затем также резко восстанавливает свою первонач. форму. Это явление наз. сменой моды излучения пульсара. Длительность пребывания пульсара в той или иной моде обычно составляет от неск. минут до неск. часов. Иногда радиоизлучение пульсара резко пропадает, а затем скачком возвращается к нормальному значению. Интенсивность радиоизлучения пульсара при таком его замирании падает более чем в 100 раз. Характерная длительность замираний от 1P (отсутствует лишь один импульс) до неск. десятков Р.

Импульсы радиоизлучения пульсара состоят из одного или более субимпульсов. У большинства пульсаров субимпульсы появляются хаотически в пределах усреднённого импульса. Однако у нек-рых пульсаров субимпульсы в последо-ват. импульсах систематически дрейфуют через профиль усреднённого импульса. Скорость дрейфа субимпульсов такова, что через время ~(2-20)Р расположение субимпульсов периодически повторяется. Субимпульсы также имеют сложную временную структуру и состоят из отд. микроимпульсов. Так, напр., потоки радиоизлучения PSR 0950 + 08 и PSR 1133 + 16 являются сильно переменными на временах вплоть до предела разрешения ~10-5 с.

Излучение пульсаров, как правило, сильно поляризовано. Степень линейной поляризации радиоизлучения некоторых пульсаров (напр., PSR 0833-45) близка 100%. У ряда пульсаров наблюдается также круговая поляризация радиоизлучения, достигающая 30-50%.

Радиоизлучение пульсаров исследовалось в диапазоне частот от неск. десятков МГц до ~10 ГГц. Хотя для разных пульсаров спектры сильно отличаются, они обладают рядом общих свойств. а именно: на частотах ниже ~100 МГц и выше неск. ГГц наблюдается, как правило, сильное уменьшение плотности потока радиоизлучения, т. е. имеет место т. н. завал спектра; внутри же данного интервала частот спектр излучения степенной, со спектральным индексом от 0,6 до !3.

От неск. пульсаров наблюдается не только радио-, но и более высокочастотное излучение. Среди них особое место занимает молодой PSR 0531 + 21 (возраст ~103 лет), от к-рого зарегистрировано импульсное излучение практически во всём доступном для наблюдений диапазоне: от ДВ-радиоизлучения (частота v ~ 30 МГц) до сверхжёсткого g-излучения (v ~ 1027 Гц, hv ~ ~1012 эВ). В этом диапазоне частот фазы максимумов импульсов излучения совпадают (рис.). Мощность излучения PSR 0531 + 21 ок. 1030 эрг/с в радиодиапазоне, ~1033 эрг/с в оптич. диапазоне, 1036 эрг/с в рентг. диапазоне и 1035 эрг/с в g-диапазоне. Т. о., осн. излучение этого пульсара сосредоточено в рентг. и гамма-диапазонах, в радиодиапазоне испускается лишь ничтожная (~10-6) доля излучения. Аналогичная ситуация имеет место и для остальных пульсаров, от к-рых наблюдается ВЧ-излучение.

4018-266.jpg

Профили усреднённых импульсов излучения PSR 0531 + 21 в гамма (а), рентгеновском (б), оптическом (в) и радиодиапазонах (г).


Оказалось, что молодые пульсары, возраст к-рых не превосходит существенно 104 лет, расположены внутри остатков вспышек сверхновых (связь с остатками сверхновых надёжно установлена для восьми пульсаров). Следовательно, все пульсары либо значит. часть их образуются при вспышках сверхновых звёзд. Отсутствие оболочек вокруг подавляющего большинства пульсаров связано с тем, что за время их жизни (~106-107 лет) окружавшие пульсар оболочки уже рассеялись.

Ок. 4% пульсаров входят в двойные системы. В 1986 обнаружено излучение звёзд, являющихся компаньонами PSR 0655 + 64 и PSR 0820 + 02. Обе звезды оказались белыми карликами. Тот факт, что один из этих белых карликов очень старый (его возраст превосходит 2·109 лет), радикально повлиял на совр. представления об эволюции пульсаров. Ранее считалось, что пульсары по истечении времени ~ 2t0 выключается как радиоисточник [t0 ! ! (2 - 3) ·106 лет - ср. возраст пульсара]. Согласно теории тесных двойных звёзд, пульсары должны образоваться раньше, чем белый карлик. Следовательно, PSR 0655 + 64, входящий в двойную систему со старым белым карликом, должен иметь возраст4019-1.jpg2·109 лет, т. е. более чем в 100 раз больше ср. возраста пульсара.

Пульсары концентрируются к плоскости Галактики. Пространственная плотность пульсаров r изменяется с расстоянием z от галактич. плоскости по закону: r(z) = = r0ехр(-|z|/230). Здесь z в пк, r0 - плотность пульсаров в плоскости Галактики.

Одним из замечат. свойств пульсаров, отличающих их от остальных астр, объектов, является чрезвычайно высокая яркостная температура 4019-2.jpgих радиоизлучения. Действительно, размер l области излучения не превышает величину сDt ~ 3·106 - 3·108 см (Dt = = 10-4 - 10-2 с - длительность импульса), т. е. меньше диаметра Земли. При радиосветимости пульсаров ~ 1025 - 1030 эрг/с это соответствует яркостной температуре 1025- 1027 К. У объектов, известных до открытия пульсаров, величина Тb не превосходила 1015 - 1016 К. Во время коротких всплесков радиоизлучения пульсаров их яркостная температура достигает значений 1030-1031 К. Столь высокая яркостная темп-pa указывает на то, что радиоизлучение пульсаров генерируется за счёт какого-то когерентного механизма.

Теория пульсаров. Сразу после открытия пульсаров было высказано предположение о том, что они являются вращающимися нейтронными звёздами с магн. полем на их поверхности ~1012 Гс. Данная модель пульсара общепризнана. Согласно этой модели, излучение пульсара сильно анизотропно и испускается в малом телесном угле. При вращении нейтронной звезды наблюдатель, попадающий в диаграмму направленности излучения пульсара, видит импульсы излучения, повторяющиеся с периодом, равным периоду вращения звезды. Высокой стабильностью периода вращения нейтронной звезды и объясняется высокая стабильность периода повторения импульсов излучения пульсара. Медленное увеличение периода пульсара обусловлено потерей энергии вращения нейтронной звезды:

4019-3.jpg

где4019-4.jpg= IW2/2 - кинетич. энергия вращения нейтронной звезды с моментом инерции I (~1045 г·см2), вращающейся с угл. скоростью W = 2p. Эта энергия трансформируется в энергию нетеплового излучения пульсара в следующей последовательности процессов: вращение нейтронной звезды; возникновение вследствие униполярной индукции сильного электрич. поля в окрестности нейтронной звезды; ускорение частиц в электрич. поле до ультрарелятивистских энергий; генерация g-излучения при движении ультрарелятивистских частиц вдоль искривлённых магн. силовых линий (см. Изгиб-ное излучение); поглощение g-квантов в сильном магн. поле и рождение электрон-позитронных пар; развитие плазменных неустойчивостей в сильнонеравновесной ультрарелятивистской электрон-позитронной плазме; генерация нетеплового излучения пульсара. Концентрация электрон-позитронной плазмы вблизи поверхности пульсара ~1013-1019 см-3 и убывает при удалении от пульсара пропорционально напряжённости его магн. поля. Энергии электронов и позитронов плазмы от 10 тес2 до 104 тес2. Ультрарелятивнстская плазма пронизывается либо электронным, либо позитронным пучком частиц с энергией (106-107)mес2 и концентрацией в 103-104 раз меньшей, чем концентрация плазмы. В сильном магн. поле пульсара электроны и позитроны плазмы и пучка из-за потерь на синхротронное излучение практически мгновенно теряют перпендикулярную магн. полю составляющую импульса и истекают из окрестностей нейтронной звезды, двигаясь почти вдоль магн. силовых линий. Т. о., электроны и позитроны имеют сильнонеравновесные одномерные функции распределения по импульсам. В такой плазме могут, в принципе, развиваться двухиотоковая, циклотронная, филаментационная, дрейфовая и др. неустойчивости плазмы. Пока неясно, какие неустойчивости развиваются в действительности и приводят к генерации радиоизлучения.

Наблюдения пульсаров используются для решения большого числа актуальных проблем физики и астрофизики. Напр., при наблюдении PSR 1913 + 16, входящего в тесную двойную систему, впервые было получено косвенное подтверждение генерации гравитационных волн. Вследствие потерь энергии двойной системой на гравитац. излучение происходит сближение PSR 1913 + 16 и его звезды-компаньона. При этом орбитальный период системы уменьшается. Это уменьшение происходит в соответствии с общей теорией относительности, чем и подтверждается применимость данной теории для описания процесса генерации гравитац. волн. Из анализа времени прихода импульсов оптич. излучения PSR 0531 + 21 на разных частотах был получен верх. предел на изменение скорости света с изменением частоты: 4019-5.jpg. Этот предел на

неск. порядков ниже полученного в лаб. условиях. По запаздыванию импульсов радиоизлучения PSR 0531 + + 21 на разных частотах получено также ограничение на массу покоя реального фотона: 4019-6.jpg г. Данное ограничение более слабое, чем полученное из анализа земного магн. поля, однако анализ земного магнетизма даёт ограничение на массу виртуальных фотонов. Благодаря широкополосности, сильной линейной поляризации и импульсному характеру излучения пульсара являются идеальными зондами для исследования межзвёздной среды, самой природой разбросанными по объёму Галактики. С помощью наблюдений пульсаров было найдено, напр., что ср. концентрация электронов в межзвёздной среде равна 0,03 b 0,1 см-3. Выло установлено также, что галактич. магн. поле однородно в масштабах > 1 кпк и в ср. составляет (2,2 b 0,4)·10-5 Гс.

Литература по пульсарам

  1. Манчестер Р., Тейлор Д., Пульсары, пер. с англ., М., 1980;
  2. Taylor J. H., Stinebring D. R., Recent progress in the understanding of pulsars, "Ann. Rev. Astr. Ast-roph.", 1986, v. 24, p. 285.

В. В. Усов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 01.10.2019 - 05:20: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 12:51: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Дэйвида Дюка - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 19:30: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 09:21: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 07:41: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Михаила Делягина - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 17:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 16:35: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 08:33: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 06:29: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:34: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:32: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution