Роздуми про форму фігури нейтронної зірки

Тут автор висловлює здивування висновками теоретиків про практично кулястої формі швидко обертаються нейтронних зірок (пульсарів). Логічними побудовами він показує можливість наявності іншої форми фігури пульсара …

Коли, в 1967 р. астрономи Кембриджського університету Дж. Белл і Е. Хьюіш випробовували новий радіотелескоп то вони виявили щось зовсім дивовижне. Першим враженням було те, що нарешті виявлені сигнали позаземної цивілізації. Апаратура брала радіоімпульси з дуже чіткою періодичністю. Щоправда, подальші дослідження показали, що в цій довгій послідовності імпульсів відсутня яка-небудь смислове навантаження.

Це відкриття виявилося великою несподіванкою, оскільки подібне абсолютно не передбачалося теоретиками. Втім вони досить швидко внесли ясність у це явище зв'язавши його з обертанням зірок. Але звичайні газові зірки і навіть білі карлики не годяться в претенденти на генератори цих імпульсів – вони не можуть обертатися так швидко – відцентрова сила розірве їх. Це може бути тільки дуже щільне тіло, що складається з речовини, передбаченого Л. Ландау і Р. Оппенгеймером в 1939 р. У цій речовині ядра атомів впритул притиснуті один до одного. Стиснути речовину до такої міри може тільки гігантська сила тяжіння, якою володіють лише дуже масивні тіла, такі, як зірки. При величезної щільності ядерні реакції перетворюють більшість частинок в нейтрони, тому такі тіла називають нейтронними зірками (НЗ). Якщо така зірка дуже швидко обертається її називають пульсаром.

Властивості цих воістину дивних надщільних тел визначали де розрахунком, де спостереженнями їх випромінювань а де і логічними висновками. Щоправда, з деякими твердженнями теоретиків важко погодитися. Скажімо, як може зберігати практично кулясту форму надщільного тіло з щільністю до 200 млн. т/см3, що має діаметр 20 -30 км. і обертове зі швидкістю, скажімо, 30 обертів на секунду? Адже не викликає сумніву та думка, що форма будь-якого тіла ЗАВЖДИ визначається балансом внутрішніх і зовнішніх сил. Навіть приблизний розрахунок показує, що речовина на екваторі, за рахунок компенсації сил гравітації відцентровими силами, "легше" речовини на полюсі на 5-6 порядків. Цією компенсації, звичайно мало, що б розірвати це тіло швидким обертанням, але достатньо, що б воно мало форму фігури відмінною від кулястої. Якби речовина пульсара було однорідно щільним, то, ймовірно, воно взяло б форму еліпсоїда обертання. І, мабуть, в першому наближенні на цьому треба зупинитися.

Роздуми про форму фігури нейтронної зірки

Але як показують розрахунки теоретиків, речовина пульсара вкрай неоднорідне і розность щільності речовини в глибоких надрах і на поверхні може досягати 4-5 порядків. Рухаючись далі в прагненні визначити як все ж таки може виглядати пульсар, виділяємо два кільця в тілі еліпсоїда однакової маси М1 і М2, розташованих, відповідно, на відстанях R1 і R2 від осі обертання. Цілком очевидно, що на масу М2 будуть діяти значно потужніші відцентрові сили ніж на масу М1. За рахунок більшої компенсації гравітації, речовина знаходиться на відстані R2, буде менш щільним ніж на на відстані R1. Оскільки виділені маси однакові а щільність їх різна то й займані обсяги теж будуть різними.

Виходячи з цих міркувань форма фігури пульсара схожа на стиснений з двох сторін тонкими предметами повітряна кулька. Так само ця гіпотетична форма схожа на еритроцит.

Через таких деформацій речовину на екваторі може перебувати в атомарному (металевому і навіть газовому) стані. Якщо пульсар молодий і обертається дуже швидко, то в його тілі, в рівноважному стані може знаходитися обмежена кількість речовини. І це гранична кількість буде залежати тільки від швидкості обертання. У міру гальмування обертання пульсара буде збільшуватися його можливість безповоротного поглинання речовини з навколишнього простору.

За матеріалами: KOSMOS.OF.BY

Tweet

РОЗРОБКА ВЕБ-САЙТІВ, ПРОСУВАННЯ В ІНТЕРНЕТІ