stringtranslate.com

Пульсар

PSR B1509−58 – рентгеновские лучи от Chandra – золотые; инфракрасные лучи от WISE – красные, зеленые и синие/макс.
Анимация вращающегося пульсара. Сфера в середине представляет нейтронную звезду, кривые указывают на линии магнитного поля, а выступающие конусы представляют собой зоны излучения.
Иллюстрация эффекта « маяка », создаваемого пульсаром.

Пульсар (от пульсирующего радиоисточника ) [1] [ 2] — это сильно намагниченная вращающаяся нейтронная звезда , которая испускает пучки электромагнитного излучения из своих магнитных полюсов . [3] Это излучение можно наблюдать только тогда, когда пучок излучения направлен в сторону Земли (подобно тому, как маяк можно увидеть только тогда, когда свет направлен в сторону наблюдателя), и оно отвечает за импульсный вид излучения. Нейтронные звезды очень плотные и имеют короткие, регулярные периоды вращения . Это создает очень точный интервал между импульсами, который варьируется от миллисекунд до секунд для отдельного пульсара. Пульсары являются одними из кандидатов на источник космических лучей сверхвысокой энергии . (См. также центробежный механизм ускорения .)

Очень регулярные импульсы пульсаров делают их очень полезными инструментами для астрономов. Например, наблюдения пульсара в двойной системе нейтронных звезд использовались для косвенного подтверждения существования гравитационного излучения . Первые экзопланеты были обнаружены в 1992 году вокруг пульсара, в частности PSR B1257+12 . В 1983 году были обнаружены определенные типы пульсаров , которые в то время превосходили точность атомных часов в поддержании времени . [4]

История наблюдения

Открытие

Сигналы от первого обнаруженного пульсара были первоначально обнаружены Джоселин Белл во время анализа данных, записанных 6 августа 1967 года с недавно введенного в эксплуатацию радиотелескопа , который она помогла построить. Первоначально отклоненный как радиопомехи ее руководителем и разработчиком телескопа Энтони Хьюишем [5] [6], тот факт, что сигналы всегда появлялись при одном и том же склонении и прямом восхождении, вскоре исключил земной источник. [7] 28 ноября 1967 года Белл и Хьюиш, используя быстрый ленточный самописец, разрешили сигналы как серию импульсов, равномерно распределенных каждые 1,337 секунды. [8] Ни один астрономический объект такого рода никогда не наблюдался ранее. 21 декабря Белл обнаружила второй пульсар, опровергнув предположения о том, что это могут быть сигналы, направленные на Землю внеземным разумом . [9] [10] [11] [12]

Когда наблюдения с другим телескопом подтвердили излучение, это исключило любые инструментальные эффекты. В этот момент Белл сказала о себе и Хьюише, что «мы на самом деле не верили, что мы поймали сигналы от другой цивилизации, но, очевидно, эта идея приходила нам в голову, и у нас не было доказательств того, что это было полностью естественное радиоизлучение. Это интересная проблема — если кто-то думает, что он мог обнаружить жизнь в другом месте во Вселенной, как он может объявить о результатах ответственно?» [13] Тем не менее, они прозвали сигнал LGM-1 , что означает « маленькие зеленые человечки » (шутливое название для разумных существ внеземного происхождения ).

Карта, на которой Джослин Белл впервые обнаружила признаки пульсара, выставлена ​​в библиотеке Кембриджского университета.

Только после того, как в другой части неба был обнаружен второй пульсирующий источник, «гипотеза LGM» была полностью отвергнута. [14] Их пульсар позже был назван CP 1919 , и теперь известен под рядом обозначений, включая PSR B1919+21 и PSR J1921+2153. Хотя CP 1919 излучает в радиодиапазоне , впоследствии было обнаружено, что пульсары излучают в видимом свете, рентгеновском и гамма- диапазонах. [15]

Слово «пульсар» впервые появилось в печати в 1968 году:

6 августа прошлого года был обнаружен совершенно новый тип звезды, который астрономы назвали LGM (Little Green Men). Сейчас считается, что это новый тип между белым карликом и нейтронной [звездой]. Вероятно, ему будет дано название Пульсар. Доктор А. Хьюиш сказал мне вчера: «... Я уверен, что сегодня каждый радиотелескоп смотрит на пульсары». [16]

Составное оптическое/рентгеновское изображение Крабовидной туманности , показывающее синхротронное излучение в окружающей ее туманности пульсарного ветра , источником которого является инжекция магнитных полей и частиц из центрального пульсара.

Существование нейтронных звезд впервые было предложено Вальтером Бааде и Фрицем Цвикки в 1934 году, когда они утверждали, что небольшая плотная звезда, состоящая в основном из нейтронов, может возникнуть в результате взрыва сверхновой . [17] Основываясь на идее сохранения магнитного потока от магнитных звезд главной последовательности, Лодевейк Вольтьер предположил в 1964 году, что такие нейтронные звезды могут содержать магнитные поля величиной от 10 14 до 10 16  гаусс (= от 10 10 до 10 12  тесла ). [18] В 1967 году, незадолго до открытия пульсаров, Франко Пачини предположил, что вращающаяся нейтронная звезда с магнитным полем будет испускать излучение, и даже отметил, что такая энергия может быть закачана в остаток сверхновой вокруг нейтронной звезды, такой как Крабовидная туманность . [19] После открытия первого пульсара Томас Голд независимо предложил модель вращающейся нейтронной звезды, похожую на модель Пачини, и прямо утверждал, что эта модель может объяснить импульсное излучение, наблюдаемое Беллом Бернеллом и Хьюишем. [20] В 1968 году Ричард В. Э. Лавлейс с соавторами обнаружили период  мс пульсара Крабовидной туманности с помощью обсерватории Аресибо . [21] [22] Открытие пульсара Крабовидной туманности подтвердило модель вращающейся нейтронной звезды пульсаров. [23] 33- миллисекундный период импульса пульсара Крабовидной туманности был слишком коротким, чтобы согласовываться с другими предложенными моделями излучения пульсара. Более того, пульсар Крабовидной туманности так назван, потому что он расположен в центре Крабовидной туманности, что согласуется с предсказанием Бааде и Цвикки 1933 года. [24] В 1974 году Энтони Хьюиш и Мартин Райл , разработавшие революционные радиотелескопы , стали первыми астрономами, удостоенными Нобелевской премии по физике , а Королевская шведская академия наук отметила, что Хьюиш сыграл «решающую роль в открытии пульсаров». [25] Значительные разногласия связаны с тем фактом, что Хьюиш был удостоен премии, а Белл, которая сделала первоначальное открытие, когда была его аспиранткой, — нет. Белл не заявляет о своей горечи по этому поводу, поддерживая решение комитета по Нобелевской премии. [26]

Вехи

Пульсар Вела и окружающая его туманность пульсарного ветра .

В 1974 году Джозеф Хутон Тейлор-младший и Рассел Халс впервые обнаружили пульсар в двойной системе , PSR B1913+16 . Этот пульсар вращается вокруг другой нейтронной звезды с орбитальным периодом всего восемь часов. Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что эта система должна испускать сильное гравитационное излучение , заставляя орбиту постоянно сокращаться по мере потери орбитальной энергии . Наблюдения за пульсаром вскоре подтвердили это предсказание, предоставив первое в истории доказательство существования гравитационных волн. По состоянию на 2010 год наблюдения за этим пульсаром продолжают согласовываться с общей теорией относительности. [27] В 1993 году Нобелевская премия по физике была присуждена Тейлору и Халсу за открытие этого пульсара. [28]

В 1982 году Дон Бэкер возглавил группу, которая открыла PSR B1937+21 , пульсар с периодом вращения всего 1,6 миллисекунды (38 500 об/мин ). [29] Наблюдения вскоре показали, что его магнитное поле было намного слабее, чем у обычных пульсаров, в то время как дальнейшие открытия закрепили идею о том, что был обнаружен новый класс объектов, « миллисекундные пульсары » (MSP). MSP, как полагают, являются конечным продуктом рентгеновских двойных систем . Благодаря своему необычайно быстрому и стабильному вращению, MSP могут использоваться астрономами в качестве часов, соперничающих по стабильности с лучшими атомными часами на Земле. Факторы, влияющие на время прибытия импульсов на Землю более чем на несколько сотен наносекунд, можно легко обнаружить и использовать для проведения точных измерений. Физические параметры, доступные через хронометраж пульсара, включают трехмерное положение пульсара, его собственное движение , электронное содержание межзвездной среды вдоль пути распространения, орбитальные параметры любого двойного компаньона, период вращения пульсара и его эволюцию со временем. (Они вычисляются из необработанных данных хронометража с помощью Tempo , компьютерной программы, специализированной для этой задачи.) После того, как эти факторы были приняты во внимание, отклонения между наблюдаемыми временами прибытия и прогнозами, сделанными с использованием этих параметров, могут быть найдены и приписаны одной из трех возможностей: внутренние изменения в периоде вращения пульсара, ошибки в реализации земного времени, по которому измерялось время прибытия, или наличие фоновых гравитационных волн. Ученые в настоящее время пытаются разрешить эти возможности, сравнивая отклонения, наблюдаемые между несколькими различными пульсарами, формируя то, что известно как массив хронометража пульсара . Цель этих усилий - разработать стандарт времени на основе пульсара , достаточно точный, чтобы сделать первое в истории прямое обнаружение гравитационных волн. В 2006 году группа астрономов из LANL предложила модель для прогнозирования вероятной даты сбоев пульсара с помощью наблюдательных данных Rossi X-ray Timing Explorer . Они использовали наблюдения пульсара PSR J0537−6910 , который, как известно, является квазипериодическим пульсаром с сбоями. [30] Однако на сегодняшний день неизвестна общая схема прогнозирования сбоев. [30]

Художественное представление планет, вращающихся вокруг PSR B1257+12 . На переднем плане — планета «C».

В 1992 году Александр Вольщан открыл первые внесолнечные планеты вокруг PSR B1257+12 . Это открытие предоставило важные доказательства, касающиеся широкого распространения планет за пределами Солнечной системы , хотя весьма маловероятно, что какая-либо форма жизни могла бы выжить в условиях интенсивного излучения вблизи пульсара.

Пульсароподобные белые карлики

Белые карлики также могут действовать как пульсары. Поскольку момент инерции белого карлика намного выше, чем у нейтронной звезды, пульсары белых карликов вращаются один раз в несколько минут, что намного медленнее, чем пульсары нейтронных звезд.

К 2024 году будут идентифицированы три белых карлика, похожих на пульсары.

Существует альтернативное предварительное объяснение пульсароподобных свойств этих белых карликов. В 2019 году свойства пульсаров были объяснены с помощью численной магнитогидродинамической модели, объясняющей, что было разработано в Корнелльском университете . [37] Согласно этой модели, AE Aqr является промежуточной полярной звездой -типа, где магнитное поле относительно слабое и вокруг белого карлика может образовываться аккреционный диск . Звезда находится в режиме пропеллера, и многие из ее наблюдательных свойств определяются взаимодействием диска и магнитосферы . Подобная модель для eRASSU J191213.9−441044 подтверждается результатами ее наблюдений на ультрафиолетовых длинах волн, которые показали, что напряженность ее магнитного поля не превышает 50 МГс. [38]

Номенклатура

Первоначально пульсары назывались буквами обсерватории, открывшей их, за которыми следовали их прямое восхождение (например, CP 1919). По мере открытия большего количества пульсаров буквенный код становился громоздким, и поэтому возникла договоренность использовать буквы PSR (Pulsating Source of Radio — пульсирующий источник радио), за которыми следовали прямое восхождение пульсара и градусы склонения (например, PSR 0531+21), а иногда и склонение с точностью до десятой градуса (например, PSR 1913+16.7). Пульсары, появляющиеся очень близко друг к другу, иногда имеют добавленные буквы (например, PSR 0021−72C и PSR 0021−72D).

Современная конвенция добавляет к старым номерам префикс B (например, PSR B1919+21), где B означает, что координаты относятся к эпохе 1950.0. Все новые пульсары имеют J, указывающий координаты 2000.0, а также имеют склонение, включающее минуты (например, PSR J1921+2153). Пульсары, которые были открыты до 1993 года, как правило, сохраняют свои имена B, а не используют имена J (например, PSR J1921+2153 более известен как PSR B1919+21). Недавно обнаруженные пульсары имеют только имя J (например, PSR J0437−4715 ). Все пульсары имеют имя J, которое обеспечивает более точные координаты их местоположения на небе. [39]

Формирование, механизм, выключение

Схематическое изображение пульсара. Сфера в середине представляет собой нейтронную звезду, кривые указывают на линии магнитного поля, выступающие конусы представляют собой лучи излучения, а зеленая линия представляет собой ось, вокруг которой вращается звезда.

События, приводящие к образованию пульсара, начинаются, когда ядро ​​массивной звезды сжимается во время сверхновой , которая коллапсирует в нейтронную звезду. Нейтронная звезда сохраняет большую часть своего углового момента , и поскольку она имеет лишь малую часть радиуса своей прародительницы (и, следовательно, ее момент инерции резко уменьшен), она формируется с очень высокой скоростью вращения. Пучок излучения испускается вдоль магнитной оси пульсара, которая вращается вместе с вращением нейтронной звезды. Магнитная ось пульсара определяет направление электромагнитного луча, причем магнитная ось не обязательно совпадает с его осью вращения. Это несовпадение приводит к тому, что луч виден один раз за каждый оборот нейтронной звезды, что приводит к «импульсному» характеру его появления.

Анимация увеличения вращения пульсара по мере его коллапса. Она начинается с (1) вращающегося прародителя (2) коллапса и ускорения и (3) конечного быстро вращающегося остатка пульсара. Анимация демонстрирует сохранение импульса , поскольку звезда вращается быстрее по мере коллапса. Угловая скорость ( ) и радиус ( ) относительно прародителя показаны на протяжении всего процесса. Это не охватывает весь масштаб коллапса, так как конечная звезда будет слишком мала, чтобы ее можно было увидеть по сравнению со своим прародителем.

В пульсарах, работающих от вращения, луч является результатом энергии вращения нейтронной звезды, которая генерирует электрическое поле и очень сильное магнитное поле, что приводит к ускорению протонов и электронов на поверхности звезды и созданию электромагнитного луча, исходящего от полюсов магнитного поля. [40] [41] Наблюдения NICER за PSR J0030+0451 показывают, что оба луча исходят из горячих точек, расположенных на южном полюсе, и что на этой звезде может быть более двух таких горячих точек. [42] [43] Это вращение замедляется со временем по мере испускания электромагнитной энергии. Когда период вращения пульсара достаточно замедляется, считается, что механизм радиопульсара выключается (так называемая «линия смерти»). Это выключение, по-видимому, происходит примерно через 10–100 миллионов лет, что означает, что из всех нейтронных звезд, родившихся за 13,6 миллиардов лет существования Вселенной, около 99% больше не пульсируют. [44]

Хотя общая картина пульсаров как быстро вращающихся нейтронных звезд широко принята, Вернер Беккер из Института внеземной физики Общества Макса Планка заявил в 2006 году: «Теория того, как пульсары испускают свое излучение, все еще находится в зачаточном состоянии, даже после почти сорока лет работы». [45]

Категории

В настоящее время астрономам известны три различных класса пульсаров в зависимости от источника мощности электромагнитного излучения:

Хотя все три класса объектов являются нейтронными звездами, их наблюдаемое поведение и лежащая в их основе физика совершенно различны. Однако есть некоторые связи. Например, рентгеновские пульсары, вероятно, являются старыми пульсарами с вращательным питанием, которые уже потеряли большую часть своей энергии и стали видны снова только после того, как их двойные компаньоны расширились и начали передавать материю нейтронной звезде.

Процесс аккреции, в свою очередь, может передать достаточно углового момента нейтронной звезде, чтобы «переработать» ее в качестве вращающегося миллисекундного пульсара . Когда эта материя попадает на нейтронную звезду, она, как полагают, «похоронит» магнитное поле нейтронной звезды (хотя подробности неясны), оставляя миллисекундные пульсары с магнитными полями в 1000–10 000 раз слабее, чем у средних пульсаров. Это слабое магнитное поле менее эффективно для замедления вращения пульсара, поэтому миллисекундные пульсары живут миллиарды лет, что делает их самыми старыми известными пульсарами. Миллисекундные пульсары наблюдаются в шаровых скоплениях, которые прекратили формировать нейтронные звезды миллиарды лет назад. [44]

Интерес для изучения состояния вещества в нейтронной звезде представляют сбои, наблюдаемые в скорости вращения нейтронной звезды. [30] Эта скорость уменьшается медленно, но неуклонно, за исключением случайных внезапных изменений, известных как «сбой». Одна из моделей, предложенных для объяснения этих сбоев, заключается в том, что они являются результатом « звездотрясений », которые корректируют кору нейтронной звезды. Также были выдвинуты модели, в которых сбой обусловлен расцеплением возможно сверхпроводящей внутренней части звезды. В обоих случаях момент инерции звезды изменяется, но ее угловой момент не изменяется, что приводит к изменению скорости вращения. [30]

Типы нейтронных звезд (24 июня 2020 г.)

Разрушенный переработанный пульсар

Когда две массивные звезды рождаются близко друг к другу из одного и того же газового облака, они могут образовать двойную систему и вращаться вокруг друг друга с момента рождения. Если эти две звезды по крайней мере в несколько раз массивнее Солнца, их жизнь закончится взрывом сверхновой. Более массивная звезда взрывается первой, оставляя после себя нейтронную звезду. Если взрыв не выталкивает вторую звезду, двойная система выживает. Теперь нейтронную звезду можно увидеть как радиопульсар, и она медленно теряет энергию и замедляет вращение. Позже вторая звезда может раздуваться, позволяя нейтронной звезде всасывать ее материю. Материя, падающая на нейтронную звезду, раскручивает ее и уменьшает ее магнитное поле.

Это называется «переработкой», потому что она возвращает нейтронную звезду в состояние быстрого вращения. Наконец, вторая звезда также взрывается в сверхновой, производя еще одну нейтронную звезду. Если этот второй взрыв также не разрушает двойную, образуется двойная нейтронная звезда (двойная нейтронная звезда). В противном случае раскрученная нейтронная звезда остается без компаньона и становится «разрушенным переработанным пульсаром», вращаясь от нескольких до 50 раз в секунду. [46]

Приложения

Открытие пульсаров позволило астрономам изучить объект, который никогда ранее не наблюдался, — нейтронную звезду . Этот тип объектов — единственное место, где можно наблюдать поведение материи при ядерной плотности (хотя и не напрямую). Кроме того, миллисекундные пульсары позволили проверить общую теорию относительности в условиях интенсивного гравитационного поля.

Карты

Относительное положение Солнца по отношению к центру Галактики и 14 пульсаров с обозначенными периодами, показанное на табличке Пионера .

Карты пульсаров были включены в две пластины Pioneer , а также в Voyager Golden Record . Они показывают положение Солнца относительно 14 пульсаров, которые идентифицируются по уникальной синхронизации их электромагнитных импульсов, так что положение Земли как в пространстве, так и во времени может быть вычислено потенциальным внеземным разумом. [47] Поскольку пульсары излучают очень регулярные импульсы радиоволн, их радиопередачи не требуют ежедневных корректировок. Более того, позиционирование пульсаров может создать независимую навигационную систему космического корабля или использоваться совместно со спутниковой навигацией. [48] [49]

Пульсарная навигация

Навигация и синхронизация на основе рентгеновских пульсаров (XNAV) или просто навигация по пульсарам — это навигационный метод, при котором периодические рентгеновские сигналы, испускаемые пульсарами, используются для определения местоположения транспортного средства, например космического корабля в глубоком космосе. Транспортное средство, использующее XNAV, будет сравнивать полученные рентгеновские сигналы с базой данных известных частот и местоположений пульсаров. Подобно GPS , это сравнение позволит транспортному средству точно вычислять свое местоположение (±5 км). Преимущество использования рентгеновских сигналов по сравнению с радиоволнами заключается в том, что рентгеновские телескопы можно сделать меньше и легче. [50] [51] [52] Экспериментальные демонстрации были опубликованы в 2018 году. [53]

Точные часы

В целом, регулярность излучения пульсара не может сравниться со стабильностью атомных часов . [54] Их все еще можно использовать в качестве внешнего эталона. [55] Например, J0437−4715 имеет период0,005 757 451 936 712 637  с с погрешностью1,7 × 10−17 с . Эта стабильность позволяет использовать миллисекундные пульсары для установления  эфемеридного времени [56] или для построения пульсарных часов . [57]

Временной шум — это название вращательных нерегулярностей, наблюдаемых во всех пульсарах. Этот временной шум наблюдается как случайное блуждание частоты или фазы импульса. [58] Неизвестно, связан ли временной шум с глюками пульсара . Согласно исследованию, опубликованному в 2023 году, [59] считается, что временной шум, наблюдаемый в пульсарах, вызван фоновыми гравитационными волнами . С другой стороны, он может быть вызван стохастическими флуктуациями как внутренних (связанных с наличием сверхтекучих жидкостей или турбулентности), так и внешних (из-за магнитосферной активности) моментов в пульсаре. [60]

Зонды межзвездной среды

Излучение пульсаров проходит через межзвездную среду (ISM) перед тем, как достичь Земли. Свободные электроны в теплом (8000 К), ионизированном компоненте областей ISM и H II влияют на излучение двумя основными способами. Результирующие изменения в излучении пульсара обеспечивают важный зонд самой ISM. [61]

Из-за дисперсионной природы межзвездной плазмы , низкочастотные радиоволны распространяются в среде медленнее, чем высокочастотные радиоволны. Результирующая задержка в прибытии импульсов в диапазоне частот может быть непосредственно измерена как мера дисперсии пульсара. Мера дисперсии — это общая плотность столба свободных электронов между наблюдателем и пульсаром:

где - расстояние от пульсара до наблюдателя, а - электронная плотность МЗС. Мера дисперсии используется для построения моделей распределения свободных электронов в Млечном Пути . [62]

Кроме того, неоднородности плотности в ISM вызывают рассеяние радиоволн от пульсара. Результирующее мерцание радиоволн — тот же эффект, что и мерцание звезды в видимом свете из-за изменений плотности в атмосфере Земли — может быть использовано для реконструкции информации о мелкомасштабных изменениях в ISM. [63] Из-за высокой скорости (до нескольких сотен км/с) многих пульсаров, один пульсар быстро сканирует ISM, что приводит к изменению паттернов мерцания в течение нескольких минут. [64] Точная причина этих неоднородностей плотности остается открытым вопросом, с возможными объяснениями от турбулентности до токовых слоев . [65]

Зонды пространства-времени

Пульсары, вращающиеся в искривленном пространстве-времени вокруг Sgr A* , сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, могут служить зондами гравитации в режиме сильного поля. [66] На время прибытия импульсов будут влиять специальные и общерелятивистские доплеровские сдвиги и сложные пути, по которым радиоволны будут проходить через сильно искривленное пространство-время вокруг черной дыры. Для того чтобы эффекты общей теории относительности можно было измерить с помощью современных инструментов, необходимо будет обнаружить пульсары с орбитальными периодами менее 10 лет; [66] такие пульсары будут вращаться на расстояниях в пределах 0,01 пк от Sgr A*. В настоящее время ведутся поиски; в настоящее время известно, что пять пульсаров находятся в пределах 100 пк от Sgr A*. [67]

Детекторы гравитационных волн

В мире существует четыре консорциума, которые используют пульсары для поиска гравитационных волн : European Pulsar Timing Array (EPTA) в Европе, Parkes Pulsar Timing Array (PPTA) в Австралии, North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) в Канаде и США и Indian Pulsar Timing Array (InPTA) в Индии. Вместе консорциумы образуют International Pulsar Timing Array (IPTA). Импульсы от миллисекундных пульсаров (MSP) используются в качестве системы галактических часов. Возмущения в часах можно будет измерить на Земле. Возмущение от проходящей гравитационной волны будет иметь особую сигнатуру по всему ансамблю пульсаров и, таким образом, будет обнаружено.

Значимые пульсары

Гамма-пульсары, обнаруженные космическим гамма-телескопом «Ферми» .

Перечисленные здесь пульсары были либо первыми обнаруженными в своем типе, либо представляют собой крайность определенного типа среди известной популяции пульсаров, например, имеющие самый короткий измеренный период.

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Нора Робертс; DR Lorimer; M. Kramer (2005). Справочник по пульсарной астрономии (иллюстрированный, под ред. Herdruk). Cambridge University Press. стр. 249. ISBN 9780521828239.Выдержка из страницы 249 Архивировано 16.11.2022 на Wayback Machine
  2. ^ «Определение ПУЛЬСАРА». www.merriam-webster.com . 31 мая 2023 г.
  3. ^ «NICER НАСА обеспечивает лучшие измерения пульсаров, первую карту поверхности». 11 декабря 2019 г.
  4. ↑ Салливан, Уолтер (9 февраля 1983 г.). «Пульсар назван самым точным „часом“ в небе». The New York Times . Получено 30 августа 2024 г.
  5. ^ Праудфут, Бен (27 июля 2021 г.). «Она навсегда изменила астрономию. Он получил за нее Нобелевскую премию — в 1967 году Джоселин Белл Бернелл сделала поразительное открытие. Но ее роль в науке, как молодой женщины, осталась незамеченной». The New York Times . Получено 27 июля 2021 г.
  6. ^ «Я навсегда изменил астрономию. Он получил за это Нобелевскую премию. | «Почти знаменит» от Op-Docs». ​​YouTube . 29 июля 2021 г.
  7. ^ ab Хьюиш, А., Белл, С.Дж. и др. «Наблюдение быстро пульсирующего радиоисточника, архив 2021-08-04 на Wayback Machine ». Nature , том 217, 1968 (стр. 709–713).
  8. ^ Хьюиш, А.; Белл, С.Дж.; Пилкингтон, Дж.Д.Х.; Скотт, П.Ф.; Коллинз, РА (февраль 1968 г.). «Наблюдение быстро пульсирующего радиоисточника». Nature . 217 (5130): 709–713. Bibcode :1968Natur.217..709H. doi :10.1038/217709a0. ISSN  1476-4687. S2CID  4277613.
  9. ^ Хоббс, Джордж; Джонстон, Саймон; Conversation, The (28 ноября 2017 г.). «Пятьдесят лет назад Джоселин Белл открыла пульсары и изменила наш взгляд на вселенную». phys.org . Получено 4 августа 2021 г. .
  10. ^ Ghosh, Pranab (апрель 2007 г.). Rotation and Accretion Powered Pulsars. World Scientific Series in Astronomy and Astrophysics. Vol. 10. World Scientific. p. 2. Bibcode :2007rapp.book.....G. doi :10.1142/4806. ISBN 978-981-02-4744-7.
  11. ^ Лонгэр, Малкольм С. (1996). Наша развивающаяся вселенная. Кембридж [Англия] ; Нью-Йорк : Cambridge University Press. стр. 72. ISBN 978-0-521-55091-8.
  12. ^ Лонгэр, Малкольм С. (1992). Астрофизика высоких энергий (2-е изд.). Кембридж, Нью-Йорк, Порт-Честер [и т. д.]: Cambridge University Press. стр. 99. ISBN 978-0-521-38374-5.
  13. ^ S. Jocelyn Bell Burnell (1977). «Маленькие зеленые человечки, белые карлики или пульсары?». Cosmic Search Magazine . Получено 2008-01-30 .(послеобеденная речь под названием Petit Four, произнесенная на Восьмом Техасском симпозиуме по релятивистской астрофизике; впервые опубликовано в Annals of the New York Academy of Science , т. 302, стр. 685–689, декабрь 1977 г.).
  14. ^ Белл Бернелл, С. Джоселин (23 апреля 2004 г.). «Так мало пульсаров, так мало женщин». Science . 304 (5670): 489. doi : 10.1126/science.304.5670.489 . PMID  15105461.
  15. ^ Кортленд, Рэйчел. «Пульсар обнаружен только с помощью гамма-волн, архивировано 2 июля 2015 г. на Wayback Machine ». New Scientist , 17 октября 2008 г.
  16. ↑ Daily Telegraph , 21/3, 5 марта 1968 г.
  17. ^ Бааде, В.; Цвикки, Ф. (1934). «Замечания о сверхновых и космических лучах» (PDF) . Physical Review . 46 (1): 76. Bibcode : 1934PhRv...46...76B. doi : 10.1103/PhysRev.46.76.2.
  18. ^ Woltjer, L. (1964). "Рентгеновские лучи и остатки сверхновых I типа". Astrophysical Journal . 140 : 1309. Bibcode : 1964ApJ...140.1309W. doi : 10.1086/148028 .
  19. ^ Пачини, Ф. (1967). «Излучение энергии нейтронной звездой». Nature . 216 (5115): 567–568. Bibcode :1967Natur.216..567P. doi :10.1038/216567a0. S2CID  4282721.
  20. ^ Голд, Т. (1968). «Вращающиеся нейтронные звезды как источник пульсирующих радиоисточников». Nature . 218 (5143): 731–732. Bibcode :1968Natur.218..731G. doi :10.1038/218731a0. S2CID  4217682.
  21. ^ Комелла, Дж. М.; Крафт, HD; Лавлейс, Р. В. Э.; Саттон, Дж. М.; Тайлер, Г. Леонард (февраль 1969 г.). "Пульсар Крабовидной туманности NP 0532". Nature . 221 (5179): 453–454. Bibcode :1969Natur.221..453C. doi :10.1038/221453a0. ISSN  0028-0836.
  22. ^ Лавлейс, Р. В. Э.; Саттон, Дж. М.; Солпитер, Э. Э. (апрель 1969 г.). «Цифровые методы поиска пульсаров». Nature . 222 (5190): 231–233. Bibcode :1969Natur.222..231L. doi :10.1038/222231a0. ISSN  0028-0836.
  23. ^ Лавлейс, Р. В. Э.; Тайлер, Г. Л. (01.06.2012). «Об открытии периода пульсара в Крабовидной туманности». Обсерватория . 132 (3): 186–188. Bibcode : 2012Obs...132..186L. ISSN  0029-7704.
  24. ↑ Лайн и Грэм-Смит, стр. 1–7 (1998).
  25. ^ "Пресс-релиз: Нобелевская премия по физике 1974 года". 15 октября 1974 г. Получено 19 января 2014 г.
  26. ^ Белл Бернелл, С. Джоселин. «Маленькие зеленые человечки, белые карлики или пульсары?» Архивировано 07.06.2019 в Wayback Machine . Анналы Нью-Йоркской академии наук, т. 302, стр. 685–689, декабрь 1977 г.
  27. ^ Weisberg, JM; Nice, DJ & Taylor, JH (2010). «Временные измерения релятивистского двойного пульсара PSR B1913+ 16». The Astrophysical Journal . 722 (2): 1030–1034. arXiv : 1011.0718 . Bibcode :2010ApJ...722.1030W. doi :10.1088/0004-637X/722/2/1030. S2CID  118573183.
  28. ^ "Нобелевская премия по физике 1993 года" . Получено 2010-01-07 .
  29. ^ D. Backer; Kulkarni, Shrinivas R.; Heiles, Carl; Davis, MM; Goss, WM (1982). «Миллисекундный пульсар». Nature . 300 (5893): 315–318. Bibcode :1982Natur.300..615B. doi :10.1038/300615a0. S2CID  4247734.
  30. ^ abcd Антонелли, Марко; Монтоли, Алессандро; Пиццокеро, Пьер (ноябрь 2022 г.), «Взгляд на физику внутренностей нейтронных звезд из пульсарных сбоев», Астрофизика в XXI веке с компактными звездами , стр. 219–281, arXiv : 2301.12769 , doi : 10.1142/9789811220944_0007, ISBN 978-981-12-2093-7
  31. ^ Ихсанов, Назар Р. (1998). «Пульсароподобный белый карлик в AE Водолея». Астрономия и астрофизика . 338 : 521–526. Bibcode : 1998A&A...338..521I.
  32. ^ Терада, Юкикацу; Хаяси, Такаюки; Исида, Манабу; Мукаи, Кодзи; Дотани, Тадаясу; Окада, Сюнсаку; Накамура, Рёко; Наик, Сачиндра; Бамба, Ая; Макисима, Кадзуо (25 апреля 2008 г.). «Открытие Сузаку жестких рентгеновских пульсаций от вращающегося намагниченного белого карлика, AEAquarii». Публикации Астрономического общества Японии . 60 (2): 387–397. arXiv : 0711.2716 . Бибкод : 2008HEAD...10.1003T. дои : 10.1093/пасж/60.2.387 . ISSN  0004-6264.
  33. ^ ab Buckley, DAH; Meintjes, PJ; Potter, SB; Marsh, TR; Gänsicke, BT (2017-01-23). ​​"Поляриметрическое свидетельство наличия белого карлика-пульсара в двойной системе AR Scorpii". Nature Astronomy . 1 (2): 0029. arXiv : 1612.03185 . Bibcode :2017NatAs...1E..29B. doi :10.1038/s41550-016-0029. ISSN  2397-3366. S2CID  15683792.
  34. ^ Marsh, TR; Gänsicke, BT; Hümmerich, S.; Hambsch, F.-J.; Bernhard, K.; Lloyd, C.; Breedt, E.; Stanway, ER; Steeghs, DT (сентябрь 2016 г.). "Радиопульсирующая белая карликовая двойная звезда". Nature . 537 (7620): 374–377. arXiv : 1607.08265 . Bibcode :2016Natur.537..374M. doi :10.1038/nature18620. PMID  27462808. S2CID  4451512.
  35. ^ Schwope, Axel; Marsh, R.; Standke, A.; Pelisoli, I.; Potter, S.; Buckley, D.; Munday, J.; Dhillon, V. (2023). "Рентгеновские свойства белого карлика-пульсара eRASSU J191213.9−441044". Astronomy and Astrophysics . 674 : 387–397. arXiv : 0711.2716 . Bibcode :2023A&A...674L...9S. doi : 10.1093/pasj/60.2.387 . ISSN  0004-6264.
  36. ^ Pelisoli, Ingrid; Marsh, TR; Buckley, David AH; Heywood, I.; Potter, Stephen B.; Schwope, Axel; Brink, Jaco; Standke, Annie; Woudt, PA; Parsons, SG; Green, MJ; Kepler, SO; Munday, James; Romero, AD; Breedt, E. (15.06.2023). "Пульсирующий белый карлик с периодом 5,3 мин в двойной системе, обнаруженный в диапазоне от радио до рентгеновских лучей". Nature Astronomy . 7 (8): 931–942. arXiv : 2306.09272 . Bibcode :2023NatAs...7..931P. doi :10.1038/s41550-023-01995-x. ISSN  2397-3366. S2CID  259164753.
  37. ^ Блинова, АА; Романова, ММ; Устюгова, ГВ; Колдоба, АВ; Лавлейс, РВЕ (2019). "Сравнения модели МГД-пропеллера с наблюдениями катаклизмической переменной AE Aqr". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 487 (2): 1754–1763. arXiv : 1804.10105 . Bibcode : 2019MNRAS.487.1754B. doi : 10.1093/mnras/stz1314 .
  38. ^ Pelisoli, Ingrid; Sahu, Snehalata; Lyutikov, Maxim; Barkov, Maxim; Gänsicke, Boris T.; Brink, Jaco; Buckley, David AH; Potter, Stephen B.; Schwope, Axel; Ramírez, SH (2024). «Раскрытие белого карлика в J191213.72 - 441045.1 посредством ультрафиолетовых наблюдений». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 527 (2): 3826–3836. arXiv : 2311.05558 . Bibcode : 2024MNRAS.527.3826P. doi : 10.1093/mnras/stad3442 .
  39. ^ Лайн, АГ; Грэхем-Смит, Фрэнсис (2006). Пульсарная астрономия. Серия астрофизики Кембриджа (3-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-83954-9. OCLC  59353151.
  40. ^ "Анимация пульсарного маяка" . Получено 2010-04-03 .
  41. ^ "Пульсары" . Получено 2010-04-03 .
  42. ^ Arzoumanian, Zaven; Gendreau, Keith (декабрь 2019 г.). «Focus on NICER Constraints on the Dense Matter Equation of State» (Сосредоточьтесь на ограничениях NICER в уравнении состояния плотной материи). The Astrophysical Journal Letters . Получено 14 декабря 2019 г.
  43. ↑ Гарнер, Роб (11 декабря 2019 г.). «NASA's NICER предоставляет лучшие в мире измерения пульсаров, первую карту поверхности». NASA . Получено 14 декабря 2019 г. .
  44. ^ ab "Pulsars". www.cv.nrao.edu . Архивировано из оригинала 2020-11-12 . Получено 2018-09-15 .
  45. ^ «Старые пульсары все еще могут научить нас новым трюкам». Сотрудники . ESA . 26 июля 2006 г. Получено 30 апреля 2013 г.
  46. ^ "Einstein@Home 'гражданский учёный' в США и Германии открыл новый пульсар в данных телескопа Аресибо" (PDF) . Albert Einstein Institut (пресс-релиз). Ганновер, Германия: Max Planck Institut für Gravitationsphysik. 2010-08-12. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-08-14 . Получено 2010-09-23 .– Справочный материал по «разрушенному переработанному пульсару» PSR J2007+2722 .
  47. ^ «Вояджер – космический корабль». voyager.jpl.nasa.gov .
  48. ↑ Марисса Севальос, Science News , «Как использовать пульсар, чтобы найти Starbucks». Архивировано 31 июля 2012 г. на Wayback Machine , Discovery News , 24 ноября 2010 г.
  49. ^ Анджело Тарталья; Маттео Лука Руджеро; Эмилиано Каполонго (2011). «Нулевая рамка для позиционирования пространства-времени с помощью пульсирующих источников». Advances in Space Research . 47 (4): 645–653. arXiv : 1001.1068 . Bibcode : 2011AdSpR..47..645T. doi : 10.1016/j.asr.2010.10.023. S2CID  118704955.
  50. ↑ Комиссариат, Тушна (4 июня 2014 г.). «Пульсары прокладывают путь космическим миссиям». Physics World .
  51. ^ «Межпланетный GPS с использованием сигналов пульсара». MIT Technology Review . 23 мая 2013 г. Архивировано из оригинала 29 ноября 2014 г. Получено 13 марта 2021 г.
  52. ^ Беккер, Вернер; Бернхардт, Майк Г.; Джесснер, Аксель (2013). «Автономная навигация космического аппарата с пульсарами». Acta Futura . 7 (7): 11–28. arXiv : 1305.4842 . Bibcode : 2013AcFut...7...11B. doi : 10.2420/AF07.2013.11. S2CID  118570784.
  53. ^ Witze, Alexandra (2018). «Испытание NASA доказывает, что пульсары могут функционировать как небесный GPS». Nature . 553 (7688): 261–262. Bibcode :2018Natur.553..261W. doi : 10.1038/d41586-018-00478-8 .
  54. ^ Джон Г. Хартнетт; Андре Люитен (2011). «Коллоквиум: сравнение астрофизических и наземных стандартов частоты». Reviews of Modern Physics . 83 (1): 1–9. arXiv : 1004.0115 . Bibcode :2011RvMP...83....1H. doi :10.1103/RevModPhys.83.1. S2CID  118396798.
  55. ^ Matsakis, DN; Taylor, JH; Eubanks, TM (1997). "Статистика для описания стабильности пульсаров и часов" (PDF) . Astronomy and Astrophysics . 326 : 924–928. Bibcode :1997A&A...326..924M. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-25 . Получено 2010-04-03 .
  56. ^ Бэкер, Дон (1984). «Пульсар длительностью 1,5 миллисекунды». Annals of the New York Academy of Sciences . 422 (Одиннадцатый Техасский симпозиум по релятивистской астрофизике ): 180–181. Bibcode : 1984NYASA.422..180B. doi : 10.1111/j.1749-6632.1984.tb23351.x. S2CID  120371785. Архивировано из оригинала 05.01.2013 . Получено 14.02.2010 .
  57. ^ «Самые точные часы в мире построят в Гданьске» . Польское агентство Прасова . 2010 . Проверено 20 марта 2012 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  58. ^ «African Skies 4 – Исследования сбоев радиопульсаров».
  59. ^ "Нерегулярность синхронизации пульсаров выявляет скрытый гравитационно-волновой фон". Physics World . 2023-06-29 . Получено 2023-07-11 .
  60. ^ Антонелли, Марко; Басу, Авишек; Хаскелл, Бринмор (2023-02-07). «Стохастические процессы для шума синхронизации пульсаров: флуктуации внутренних и внешних моментов». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 520 (2): 2813–2828. arXiv : 2206.10416 . doi : 10.1093/mnras/stad256 . ISSN  0035-8711.
  61. ^ Феррьер, Катя (2001). «Межзвездная среда нашей Галактики». Обзоры современной физики . 73 (4): 1031–1066. arXiv : astro-ph/0106359 . Bibcode :2001RvMP...73.1031F. doi :10.1103/RevModPhys.73.1031. S2CID  16232084.
  62. ^ Тейлор, Дж. Х.; Кордес, Дж. М. (1993). «Расстояния пульсаров и распределение свободных электронов в Галактике». Astrophysical Journal . 411 : 674. Bibcode : 1993ApJ...411..674T. doi : 10.1086/172870 .
  63. ^ Рикетт, Барни Дж. (1990). «Распространение радиоволн через турбулентную межзвездную плазму». Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 28 : 561–605. Bibcode : 1990ARA&A..28..561R. doi : 10.1146/annurev.aa.28.090190.003021.
  64. ^ Рикетт, Барни Дж.; Лайн, Эндрю Г.; Гупта, Яшвант (1997). «Межзвездные полосы от пульсара B0834+06». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 287 (4): 739–752. Bibcode : 1997MNRAS.287..739R. doi : 10.1093/mnras/287.4.739 .
  65. ^ Пен, Уэ-Ли; Левин, Юрий (2014). «Сцинтилляции пульсара от гофрированных пересоединительных листов в межзвездной среде». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 442 (4): 3338–3346. arXiv : 1302.1897 . doi : 10.1093/mnras/stu1020 .
  66. ^ ab Angelil, R.; Saha, P.; Merritt, D. (2010). «К релятивистской подгонке орбит звезд и пульсаров в галактическом центре». The Astrophysical Journal . 720 (2): 1303–1310. arXiv : 1007.0007 . Bibcode :2010ApJ...720.1303A. doi :10.1088/0004-637X/720/2/1303. S2CID  118449684.
  67. ^ Deneva, JS; Cordes, JM; Lazio, TJW (2009). «Открытие трех пульсаров из популяции пульсаров в галактическом центре». The Astrophysical Journal Letters . 702 (2): L177–182. arXiv : 0908.1331 . Bibcode : 2009ApJ...702L.177D. doi : 10.1088/0004-637X/702/2/L177. S2CID  14133127.
  68. ^ Абт, Хельмут А. (май 2011 г.). «Возраст локального межзвездного пузыря». The Astronomical Journal . 141 (5): 165. Bibcode : 2011AJ....141..165A. doi : 10.1088/0004-6256/141/5/165 .
  69. ^ Бакли, DAH; Мейнтьес, PJ; Поттер, SB; Марш, TR; Гензике, BT (2017-01-23). ​​"Поляриметрические свидетельства наличия белого карлика-пульсара в двойной системе AR Скорпиона". Nature Astronomy . 1 (2): 0029. arXiv : 1612.03185 . Bibcode :2017NatAs...1E..29B. doi :10.1038/s41550-016-0029. ISSN  2397-3366. S2CID  15683792.
  70. ^ Ихсанов, Назар Р. (1998). «Пульсароподобный белый карлик в AE Водолея». Астрономия и астрофизика . 338 : 521–526. Bibcode : 1998A&A...338..521I.
  71. ^ Терада, Юкикацу; Хаяси, Такаюки; Исида, Манабу; Мукаи, Кодзи; Дотани, Тадаясу; Окада, Сюнсаку; Накамура, Рёко; Наик, Сачиндра; Бамба, Ая; Макисима, Кадзуо (25 апреля 2008 г.). «Открытие Сузаку жестких рентгеновских пульсаций от вращающегося намагниченного белого карлика, AEAquarii». Публикации Астрономического общества Японии . 60 (2): 387–397. arXiv : 0711.2716 . Бибкод : 2008HEAD...10.1003T. дои : 10.1093/пасж/60.2.387 . ISSN  0004-6264.
  72. ^ О'Брайен, Тим. «Частично работающий пульсар дает новое представление о внутренней работе космических часов | Центр астрофизики Джодрелл-Бэнк». www.jb.man.ac.uk . Получено 23 июля 2017 г. .
  73. ^ Конг, Линг-Да; Чжан, Шу; Чжан, Шуан-Нань; Джи, Лонг; Дорошенко Виктор; Сантанджело, Андреа; Чен, Ю-Пэн; Лу, Фан-Цзюнь; Ге, Мин-Ю; Ван, Пэн-Джу; Тао, Лиан; Цюй, Цзинь-Лу; Ли, Ти-Пей; Лю, Цун-Чжань; Ляо, Цзинь-Юань (01 июля 2022 г.). «Insight-HXMT Открытие CRSF самой высокой энергии от первого галактического сверхяркого рентгеновского пульсара Swift J0243.6 + 6124». Письма астрофизического журнала . 933 (1): Л3. arXiv : 2206.04283 . Бибкод : 2022ApJ...933L...3K. дои : 10.3847/2041-8213/ac7711 . ISSN  2041-8205. S2CID  249538417.
  74. ^ "Астрономы измерили самое сильное магнитное поле из когда-либо обнаруженных". Новый Атлас . 2022-07-15 . Получено 2022-08-22 .
  75. ^ Кросвелл, Кен (2022-07-22). "Самая тяжелая нейтронная звезда в истории имеет массу в 2,35 раза больше массы Солнца". Science News . Получено 2022-07-25 .
  76. ^ Романи, Роджер В.; Кандель, Д.; Филиппенко, Алексей В.; Бринк, Томас Г.; Чжэн, Вэйкан (2022-07-11). "PSR J0952−0607: Самая быстрая и тяжелая известная галактическая нейтронная звезда". The Astrophysical Journal Letters . 934 (2): L17. arXiv : 2207.05124 . Bibcode : 2022ApJ...934L..17R. doi : 10.3847/2041-8213/ac8007 . S2CID  250451299.
  77. ^ Чемпион, Дэвид Дж.; Рэнсом, С.М.; Лазарь, П.; Камило, Ф.; Басса, К.; Каспи, В.М.; Отлично, диджей; Фрейре, PCC; Лестница, IH; Ван Леувен, Дж.; Степлеры, BW; Кордес, Дж. М.; Хессельс, JWT; Лоример, доктор медицинских наук; Арзуманян З.; Бэкер, округ Колумбия; Бхат, НДР; Чаттерджи, С.; Коньяр, И.; Денева, Дж.С.; Фауше-Жигер, Калифорния; Генслер, Б.М.; Хан, Дж.; Дженет, ФА; Касьян, Л.; Кондратьев В.И.; Крамер, М.; Лацио, Дж.; Маклафлин, Массачусетс; и др. (2008). «Эксцентричный двойной миллисекундный пульсар в галактической плоскости». Наука . 320 (5881): 1309–1312. arXiv : 0805.2396 . Bibcode :2008Sci...320.1309C. doi :10.1126/science.1157580. PMID  18483399. S2CID  6070830.
  78. ^ Книспель, Б.; Аллен, Б; Кордес, Дж. М.; Денева, Дж. С.; Андерсон, Д.; Ольберт, К.; Бхат, Н. Д.; Бок, О.; и др. (2010). «Открытие пульсара с помощью Global Volunteer Computing». Science . 329 (5997): 1305. arXiv : 1008.2172 . Bibcode :2010Sci...329.1305K. doi :10.1126/science.1195253. PMID  20705813. S2CID  29786670.
  79. ^ Плеч, HJ; Гиймо; Ферманн, Х.; Аллен, Б.; Крамер, М.; Ольберт, К.; Акерманн, М.; Аджелло, М.; Де Анджелис, А.; Этвуд, ВБ; Бальдини, Л.; Балет, Дж.; Барбиеллини, Дж.; Бастиери, Д.; Бечтол, К.; Беллаццини, Р.; Боргланд, AW; Боттачини, Э.; Брандт, Ти Джей; Брегеон, Дж.; Бригида, М.; Брюэль, П.; Бюлер, Р.; Бусон, С.; Калиандро, Джорджия; Кэмерон, РА; Каравео, Пенсильвания ; Касанджян, Дж. М.; Чекки, К.; и др. (2012). «Открытие двойных миллисекундных пульсаров с помощью пульсаций гамма-излучения». Наука . 338 (6112): 1314–1317. arXiv : 1211.1385 . Bibcode :2012Sci...338.1314P. doi :10.1126/science.1229054. PMID  23112297. S2CID  206544680.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Пульсары» .