Astronet > Forumy > Obsuzhdenie publikacii Astroneta

po tekstam po forumu vnutri temy

args[0]=message
args[1]=DB::DB::Message=HASH(0x6538090)
Re: Pul'sacii zvezd
12.02.2009 21:09 | V. N. Gladyshev

Predstavleniya Eddingtona i Zhevakina o mehanizme zvezdnyh pul'sacii ne vyglyadyat ubeditel'no s pozicii teorii kolebanii. Tochka zreniya Golda i Pachini na prirodu pul'sarov privodit k absurdnym sledstviyam. Nizhe izlozhen vzglyad na prirodu zvezdnyh pul'sacii, pozvolyayushii problemy neprotivoreivo ob'edinit'. K sozhaleniyu, vlozhit' risunki ne udalos'. Oni mogut byt' vyslany by e-mail po zaprosu. S matematicheskoi storonoi zadachi mozhno poznakomit'sya po ssylkam. O zvezdnyh pul'saciyah. Gladyshev V.N. glavanik@yandex.ru Eshe vo vremena Gipparha bylo zamecheno, chto yarkost' nekotoryh zvezd izmenyaetsya. Dve s lishnim tysyachi let astronomicheskih nablyudenii pozvolili ustanovit', chto yarkost' odnih zvezd izmenyaetsya sluchaino, drugih ochen' strogo periodicheski. Periodicheskoe izmenenie yarkosti svyazyvayut s ih pul'saciyami. Periody pul'sacii raznyh zvezd znachitel'no razlichayutsya. Eto pozvolilo razdelit' ih na gruppy, otlichayushiesya glavnym obrazom periodom kolebanii. Delenie eto ne ochen' strogoe, no sushestvuet [1]. Naprimer, periody dolgoperiodicheskih peremennyh lezhat v intervale 100 700 sutok, zvezdy tipa RV Tel'ca 20 150 sutok, klassicheskie cefeidy 1 50 sutok, zvezdy tipa W Devy 2 45 sutok, cefeidy s bieniyami 1 7 sutok, zvezdy tipa RR Liry 1,5 24 chasa, zvezdy tipa  Cefeya 4 6 chasov, karlikovye cefeidy 1 3 chasa, peremennye belye karliki 200 1000 sekund. V poslednie desyatiletiya byli otkryty takie istochniki periodicheskogo elektromagnitnogo izlucheniya (EMI) kak magnitary i pul'sary, harakternye na segodnya dlitel'nosti periodov povtoreniya izlucheniya kotoryh lezhat v intervale ot neskol'kih millisekund do 12 sekund. Bolee togo, esli dlya pervoi gruppy medlennyh zvezd izmenenie yarkosti izlucheniya imeet formu, blizkuyu k sinusoidal'noi ili k summe dvuh-treh sinusoid raznoi chastoty, to dlya magnitarov i pul'sarov tipichna impul'snaya forma signala. Takaya bol'shaya raznica vremennyh harakteristik i formy izlucheniya zvezd vynuzhdaet iskat' raznye modeli dlya ih opisaniya. Okolo 1920 g. Eddington predlozhil model' podderzhaniya periodicheskih kolebanii v zvezde, v osnovu kotoroi bylo polozheno predpolozhenie, chto v zvezde imeetsya zona, rabotayushaya kak klyuch, periodicheski otkryvayushii ili perekryvayushii put' potoku izlucheniya. Pervonachal'no predpolagalos', chto takoi zonoi yavlyaetsya zona ionizacii vodoroda, proishodyashei pri temperature poryadka 10 tysyach K (kel'vin). Odnako, vskore vyyasnilos', chto pul'sacii voznikayut i v zvezdah, poverhnostnaya temperatura kotoryh prevyshaet 30 tysyach K, t.e. v zvezde net zony ionizacii vodoroda, no pul'sacii v takoi zvezde vse-taki voznikayut. Kazalos', teoriya ruhnula. No Zhevakin predlozhil schitat', chto klyuchom yavlyaetsya zona vtoroi ionizacii geliya, kotoraya proishodit pri temperature poryadka 40-60 tysyach K. Takim obrazom, poskol'ku poverhnostnaya temperatura vseh izvestnyh zvezd nizhe temperatury vtoroi ionizacii geliya, teoriya byla spasena. Processu ionizacii vodoroda, kak i pervoi ionizacii geliya, byla otvedena rol' nekoi chastnosti, sushestvennoi roli v bol'shinstve zvezd ne igrayushei. Ostaetsya ne vyyasnennoi rol' proishodyashih v zvezde termoyadernyh reakcii. Esli Eddington otmechal ih vazhnuyu rol' v kolebatel'nom processe, to Koks v etom somnevaetsya. On schitaet, chto v central'nyh oblastyah zvezdy, gde eti reakcii proishodyat, dvizheniya plazmy maly po sravneniyu s ee dvizheniyami v oblastyah vblizi poverhnosti zvezdy. Predstavlyaetsya, chto v etih vzglyadah slishkom mnogo neopredelennostei dlya togo, chtoby schitat' ih ustanovivshimisya. Posle otkrytiya pul'sarov voznik vopros, kakova ih sushnost'? Poskol'ku predstavleniya o mehanizme periodichnogo izlucheniya cefeid uzhe sushestvovali, to byli predprinyaty popytki predstavit' prichiny nestacionarnosti pul'sarov analogichno. No voznikli trudnosti, svyazannye s ochen' korotkimi dlitel'nostyami periodov povtoreniya ih signalov. U pervyh otkrytyh pul'sarov oni sostavlyali poryadka 0,5 1,5 sekundy. Pul'sirovat' tak bystro na osnovnoi chastote obychnye zvezdy, v tom chisle samye malen'kie, ne mogut. Byli predlozheniya ob'yasnyat' vysokuyu chastotu povtoreniya signala pul'saciyami zvezdy na vysokih garmonikah ih sobstvennyh kolebanii. No ne udalos' ob'yasnit', kak v zvezde voznikayut pul'sacii na vysshei garmonike bez pul'sacii na osnovnoi chastote. Byli popytki ob'yasnit' prirodu pul'sacii signalov pul'sarov vrasheniem tradicionnyh zvezd. No i vrashat'sya s takoi skorost'yu oni takzhe ne mogut, poskol'ku budut razorvany centrobezhnymi silami. Predskazannye teoreticheski neitronnye zvezdy pul'sirovat' s takoi chastotoi tozhe ne mogut: oni dlya etogo slishkom maly. Togda Gold i Pachini nezavisimo drug ot druga s raznyh storon prishli k modeli bystro vrashayusheisya namagnichennoi neitronnoi zvezdy s goryachei tochkoi na ee poverhnosti, izluchayushei v uzkom luche elektromagnitnuyu energiyu. V takoi modeli nablyudatel', esli emu ochen' povezlo, periodicheski okazyvaetsya v luche i vosprinimaet izluchenie kak posledovatel'nost' elektromagnitnyh impul'sov vo vsem spektre izlucheniya zvezdy. Segodnya eta model' pul'sara obsheprinyata. No i ona ne bezuprechna. Voznikaet ryad voprosov, bez otveta na kotorye gipoteza Golda Pachini ne vyderzhivaet kritiki. Osnovnye vozrazheniya sostoyat v sleduyushem. 1. Prezhde vsego, utverzhdenie, chto pul'sary yavlyayutsya neitronnymi zvezdami, lisheno real'nosti, poskol'ku nel'zya polagat', chto real'nost' sushestvovaniya samih neitronnyh zvezd dokazana. Podtverzhdeniem takoi real'nosti byli ob'yavleny pul'sary. Logika etogo utverzhdeniya byla ochen' prosta: esli teoreticheski predskazannye neitronnye zvezdy sushestvuyut, a pripisyvaemye im svoistva pozvolyayut ob'yasnyat' nekotorye osobennosti nablyudaemogo izlucheniya pul'sarov, to pul'sary - neitronnye zvezdy. No esli pul'sary neitronnye zvezdy, to neitronnye zvezdy sushestvuyut. Udivitel'no, chto sama eta izlishnyaya prostota suzhdeniya ne privlekla k sebe vnimaniya avtorov i storonnikov gipotezy. Ochevidno, skazalas' pobednaya eiforiya: vpervye teoreticheski predskazannye astronomicheskie ob'ekty otkryty! Drugih, bolee argumentirovannyh, dokazatel'stv real'nosti neitronnyh zvezd i obosnovannosti ih identifikacii s pul'sarami poka tozhe ne sushestvuet. Poetomu i sami neitronnye zvezdy, i dokazatel'stva ih real'nosti poka eshe predstoit iskat' i obnaruzhivat'. 2. Esli sushestvovanie neitronnyh zvezd vozmozhno, prostye ocenki na osnove slozhivshihsya teoreticheskih predstavlenii o nih govoryat nam, chto plotnost' veshestva neitronnyh zvezd dolzhna prevyshat' plotnost' veshestva yader na poryadok i bolee. No nam ne tak uzh mnogo izvestno o svoistvah yadernogo veshestva. Tem bolee, my nichego ne znaem o veshestve v 10 raz bolee plotnom. My voobshe ne znaem, vozmozhno li sushestvovanie takogo veshestva. Mozhno chto-to predpolagat', no chto-to utverzhdat' i stroit' na etom predpolozhenii kakie-to mnogoetazhnye modeli nel'zya. 3. Esli pul'sar neitronnaya zvezda, to, v sootvetstvii s ocenkami i rezul'tatami nablyudenii, on dolzhen imet' diametr poryadka 10-20 km i vrashat'sya so skorost'yu do 40000 oborotov v minutu. Eto - ochen' horoshii giroskop, no ego razmer prevyshaet razmer real'nogo tehnicheskogo ustroistva v 100000 raz. Kakie dopolnitel'nye trebovaniya mozhet nalozhit' takoe izmenenie masshtaba pri sovershenno isklyuchitel'nyh i neizvestnyh svoistvah materiala neitronnoi zvezdy? Mozhno chto-to predpolagat', no chto-to utverzhdat' nevozmozhno. 4. Po sushestvuyushim ocenkam moshnost' EMI pul'sara prevyshaet moshnost' izlucheniya Solnca v 100 i bolee raz. Esli eta moshnost' dazhe byla by ravnomerno raspredelena po vsei nebol'shoi poverhnosti pul'sara neitronnoi zvezdy, vmesto koncentracii v goryachei tochke, to i v etom sluchae elektricheskaya napryazhennost' elektromagnitnogo polya vblizi poverhnosti zvezdy dostigla by velichiny poryadka milliarda vol't na metr. Izvestnye izolyatory ne vyderzhivayut takuyu elektricheskuyu napryazhennost'. V podobnyh usloviyah istochnik EMI byl by v sostoyanii postoyannogo korotkogo zamykaniya. Tem bolee pri koncentracii izlucheniya v oblasti goryachei tochki. Posledstviya takogo rezhima trudno predskazuemy. Ili prostranstvo vokrug pul'sara i vnutri nego dolzhno obladat' svoistvami, kotorye nam ne izvestny, i dolzhno vyderzhivat' takie elektricheskie peregruzki. 5. Dlya ob'yasneniya prichin polyarizacii EMI pul'sara i napravlennosti ego izlucheniya predpolagaetsya sushestvovanie v pul'sare magnitnogo polya indukciei poryadka 1012-1015 gauss. Po chastnoi informacii, ona mozhet dostigat' 1017 Gs.! Letom 2002 avtor uchastvoval v rabote Mezhdunarodnoi nauchnoi konferencii MEGAGAUSS-9 (MG-9). Glavnoe napravlenie tematiki konferencii yasno iz ee nazvaniya. Kak sleduet iz soobshenii uchastnikov, magnitnye polya indukciei poryadka 108 Gs i segodnya ostayutsya mechtoi dlya issledovatelei veshestva. Dazhe eksperimenty s polyami indukciei poryadka 2107 Gs unikal'ny i privodyat k neozhidannym rezul'tatam. Kakie izmeneniya svoistv veshestva mozhno ozhidat' v magnitnyh polyah na 5-9 poryadkov eshe bolee intensivnyh? Segodnya predpolozhit' eto nevozmozhno. Dlya ekstrapolyacii zhe imeyushihsya dannyh dostatochnyh osnovanii net. 6. Pul'sar PSR 0531-21 v Krabovidnoi tumannosti identificirovan kak malen'kaya zvezdochka 16 velichiny. Voznikaet vopros: kak neitronnaya zvezda diametrom poryadka 10-20 km mozhet byt' opticheski vidima na rasstoyanii 4 -5 tysyach svetovyh let? Dlya etogo izmeritel'nye sredstva dolzhny obespechivat' razreshenie poryadka 10-11- 10-10 uglovoi sekundy. No razreshayushaya sposobnost' luchshih sovremennyh teleskopov ne prevyshaet 10-2 sekundy. Esli zhe zvezda vse-taki vidna, to, znachit, ee razmery imeyut sovsem drugoi poryadok velichiny. 7. U nekotoryh pul'sarov nablyudalos' neodnokratnoe diskretnoe izmenenie chastoty sledovaniya impul'sov na nebol'shuyu, no konechnuyu velichinu. Dlya ob'yasneniya etogo fakta predpolagaetsya, chto neitronnaya zvezda imeet tverduyu obolochku. Pod deistviem mehanicheskih sil obolochka lomaetsya i formiruetsya novaya obolochka, drugogo radiusa. Pri izmenenii radiusa zvezdy dolzhna izmenit'sya i skorost' ee vrasheniya. Raschety na osnove izmerennyh izmenenii chastoty pul'sacii pokazali [2], chto radius zvezdy (poryadka 5-10 km) dolzhen byl izmenit'sya na 10-10 ot svoei pervonachal'noi velichiny, t.e. na 1 mikrometr! Dlya primera, takie otnositel'nye deformacii ispytyvaet obychnoe steklo pod davleniem poryadka 5-10 Pa, t.e. kogda v pole tyagoteniya Zemli massa poryadka 1 kg, raspredelena po poverhnosti stekla ploshad'yu odin kvadratnyi metr, lezhashego na absolyutno tverdom osnovanii. T.e. litr vody razlit na etoi ploshadi sloem tolshinoi 1 millimetr! Eti cifry i ih svyaz' s mehanicheskimi svoistvami gipoteticheskoi tverdoi obolochki pul'sarov vyzyvayut voprosy, no ne vyzyvayut doveriya, potomu chto materialy, obladayushie podobnymi svoistvami ne izvestny. Tem bolee, pri vysokoi temperature. 8. Schitaetsya, chto istochnikom energii izlucheniya yavlyaetsya energiya vrasheniya pul'sara. Vot tol'ko nikomu poka ne udaetsya [2] razrabotat' i predlozhit' mehanizm takogo energeticheskogo preobrazovaniya! 9. Chastota pul'sacii nekotoryh pul'sarov tak stabil'na, chto dazhe postupili predlozheniya o sozdanii pul'sarnoi shkaly vremeni. V takom sluchae, gde zhe pul'sar cherpaet energiyu dlya EMI v sootvetstvii s punktom 8? 10. Otkryty pul'sary, chastota sledovaniya impul'sov kotoryh vozrastaet. Gde, v takom sluchae (p. 8), pul'sar cherpaet energiyu? Takim obrazom, kak govorili drevnie rimlyane, ignotum per ignotius ... Primenitel'no k pul'saram eto znachit, chto my pytaemsya reshat' ne yasnye problemy, opirayas' na predstavleniya, kotorye eshe menee yasny. Prinyatye segodnya predstavleniya predpolagayut, chto priroda formirovaniya periodicheskogo EMI zvezd tipa cefeid i pul'sarov ne imeyut nichego obshego. Tak li eto? Kazhetsya, L.A. Arcimovich govoril, chto priroda slozhna, no ne zlonamerenna. My mnogoe v nei ne znaem, i etim neznaniem neobhodimo pol'zovat'sya akkuratno. V protivnom sluchae mozhno ne priblizit'sya k istine, a beznadezhno ot nee uiti. Hotya predstavleniya o zvezdah tipa cefeid i o pul'sarah sushestvenno razlichny, i te i drugie izluchayut periodicheski izmenyayushiesya signaly, te i drugie mogut nablyudat'sya vizual'no kak obychnye zvezdy. Eto daet vozmozhnost' popytat'sya opisat' ih s edinyh pozicii. Budem ishodit' iz togo, chto i cefeidy, i pul'sary yavlyayutsya obychnymi zvezdami, otlichayushiesya tem, chto pul'siruyut oni na razlichayushihsya modah kolebanii. Chto eto znachit? Naibolee prosto sushnost' formy takih kolebanii mozhno ob'yasnyat' graficheski. Na ris.1a pokazano podobnoe zvezde sfericheskoe telo, kotoroe pul'siruet na samoi nizkoi mode - na mode nulevogo poryadka. Vidno, chto v etom sluchae process kolebanii zvezdy harakterizuetsya central'noi simmetriei nulevogo poryadka. Eto - elementarnyi sluchai sfericheskih kolebanii. Po-vidimomu, tak i koleblyutsya klassicheskie cefeidy i miridy. Izluchenie takoi zvezdy rasprostranyaetsya central'no simmetrichno i izmenyaetsya vo vremeni po amplitude v sootvetstvii s pul'saciyami. Sfericheskoe telo, sovershayushee kolebaniya na mode pervogo poryadka, pokazano na ris. 1b. Vidno, chto ono razdeleno nepodvizhnoi central'noi ploskost'yu. Kolebaniya polusharii proishodyat otnositel'no etoi ploskosti v protivofaze. V prostranstve izluchenie priobretaet nekotoruyu napravlennost'. Ego diagramma imeet vid vos'merki maksimumy kotoroi lezhat v prohodyashei cherez centr shara ploskosti, normal'noi k ploskosti nulevyh kolebanii. Esli pul'siruyushaya zvezda vrashaetsya vokrug proizvol'noi osi, izluchenie mozhet byt' dopolnitel'no modulirovano s dvoinoi chastotoi vrasheniya. Etim mozhno ob'yasnit' effekt Blazhko, nablyudaemyi u zvezd, otnosimyh k gruppe zvezd tipa RR Liry. Sfericheskoe telo, sovershayushee kolebaniya na mode chetvertogo poryadka, pokazano na ris. 1c. V etom sluchae poverhnost' tela okazyvaetsya razdelennoi na ploshadki uzlovymi parallelyami i meridianami, kotorye ostayutsya nepodvizhnymi pri kolebaniyah ploshadok. Harakterno, chto lyubye dve ploshadki, imeyushie obshuyu granicu, pul'siruyut v protivofaze. Po- vidimomu, tak koleblyutsya cefeidy s bieniyami ili poliperiodicheskie cefeidy. Po krainei mere, chislennye ocenki govoryat o tom, chto sootnoshenie periodov Ris. 1. Formy pul'sacii zvezd na nizkih modah kolebanii. a nulevaya moda kolebanii, b pervaya moda, c chetvertaya moda kolebanii na pervoi, vtoroi i tret'ei garmonikah chetvertoi mody horosho sootvetstvuet tipichnomu sootnosheniyu periodov garmonicheskih sostavlyayushih signalov, postupayushih k nam ot izvestnyh poliperiodicheskih cefeid [1]. Kazhdaya iz ploshadok formiruet svoyu diagrammu napravlennosti izlucheniya, chto mozhet nakladyvat' otpechatok na rezul'tat nablyudeniya takoi zvezdy pri ee vrashenii. Pul'sacii lyubyh dvuh ploshadok, imeyushih obshuyu granicu, proishodyat v protivofaze. Ris. 2. Raspredelenie polya pul'sacii zvezd na mode vysokogo poryadka. S uvelicheniem poryadka mody kolichestvo ploshadok, na kotorye poverhnost' sfericheskogo tela razdelena, uvelichitsya. Eto vidno na ris. 2, gde pokazan odin iz vozmozhnyh variantov raspredeleniya polya kolebanii dlya mody priblizitel'no 25 poryadka. Etot risunok neskol'ko shematichen, poskol'ku raspredelenie parallelei na nem ne vpolne sootvetstvuet tomu, chto dolzhno sledovat' iz prisoedinennoi funkcii Lezhandra. No eto ne sushestvenno pri kachestvennyh ocenkah. Bolee vysokaya strogost' v rassmatrivaemom priblizhenii ne okupaetsya cennost'yu rezul'tata, kotoryi byl by poluchen ne dannom etape. Vazhno, chto na sfericheskoi poverhnosti tela uzlovye linii peresekayutsya, i ploshadki, kotorye sformirovany imi, imeyut raznuyu formu. Kolichestvo ploshadok uvelichivaetsya s uvelicheniem poryadka mody. Pri etom vozrastaet i chastota pul'sacii. Kak i prezhde, lyubye dve sosednie ploshadki, imeyushie obshuyu granicu, pul'siruyut v protivofaze. Opisannye formy kolebanii sleduyut iz resheniya volnovogo uravneniya dlya sfericheskogo tela pri absolyutno myagkih granichnyh usloviyah. Uravnenie rassmatrivalos' dlya sluchaya nekotoroi postoyannoi skorosti zvuka v zvezde. Eto ne sovsem spravedlivo, no drugogo real'nogo puti resheniya etoi zadachi (krome cifrovyh vychislenii) poka ne sushestvuet. Reshenie pri takih usloviyah pozvolyaet poluchit' rezul'tat, kachestvenno otrazhayushii osnovnye svoistva strogogo resheniya i dayushii vozmozhnost' analizirovat' yavlenie. Kak i v predydushem sluchae, pri kolebaniyah na modah vysokogo poryadka kazhdaya ploshadka formiruet svoyu diagrammu napravlennosti izlucheniya. Ih, kak legko predstavit', mozhet byt' ochen' mnogo, i luchi lyubyh dvuh ploshadok, imeyushih obshuyu granicu, koleblyutsya v protivofaze. K sozhaleniyu, nikto ne issledoval vliyanie fakta formirovaniya diagrammy napravlennosti na svoistva nablyudaemogo izlucheniya zvezd. Kak uzhe otmechalos', pri pul'saciyah zvezdy na mode nulevogo poryadka modulyaciya EMI za schet pul'sacii proishodit central'no simmetrichno, t.e., po sushestvu, ne napravlenno. Pri kolebaniyah zvezdy na modah pervogo, vtorogo nizkogo poryadka, kogda izmeneniya radiusa poverhnosti zvezdy i, sootvetstvenno, radiusa krivizny, v predelah kazhdoi ploshadki neveliko, kazhdaya ploshadka izluchaet v predelah svoego ugla napravlennosti, prakticheski opredelyaemogo tol'ko raspredeleniem EMI v predelah etoi ploshadki. Pri uvelichenii poryadka mody kolebanii poyavlyaetsya eshe odin vazhnyi faktor, vliyayushii na napravlennost' izlucheniya. Delo v tom, chto, s odnoi storony, dielektricheskaya pronicaemost' sredy v zvezde i v okruzhayushem prostranstve razlichna, a s drugoi pri vysokom nomere mody kolebanii krivizna poverhnostei ploshadok mozhet izmenyat'sya vo mnogo raz dazhe pri otnositel'no nebol'shih amplitudah pul'sacii. Eto privodit k tomu, chto v processe periodicheskih kolebanii periodicheski proishodit fokusirovka i rasseyanie izlucheniya [3, 4] , kak eto pokazano na ris. 3. Eto chrezvychaino vazhno. Nablyudatel', esli on popadaet v predely diagrammy napravlennosti odnoi iz ploshadok, vosprinimaet EMI v vide impul'sov, spektr zapolneniya kotoryh ohvatyvaet ves' spektr izlucheniya zvezdy. T.e. tak, kak eto imeet mesto pri nablyudenii pul'sarov. Ostayutsya voprosy: pochemu v zvezde voznikayut pul'sacii? Pochemu oni voznikayut na opredelennyh modah? Eti voprosy rassmotreny [5, 6] i resheny. Zdes' ih reshenie ne privoditsya, poskol'ku ono, hotya i ne ochen' slozhno, no dovol'no gromozdko. Interesuyushihsya otsylaem, naprimer, k [5, 6, 7] . . Ris. 3. Fokusirovka i rasseyanie izlucheniya zvezdy pri ee kolebaniyah na mode vysokogo poryadka Kratko rezul'tat resheniya vyglyadit tak. 1. Avtokolebaniya v zvezde voznikayut tol'ko pri uslovii sushestvovaniya v nei nekotoroi poverhnosti, na kotoroi skorost' termoyadernoi reakcii izmenyaetsya prostranstvennym skachkom. 2. Pul'sacii voznikayut na modah nizkogo poryadka, esli sfericheskaya poverhnost' razryva lezhit v oblasti serediny radiusa zvezdy. 3. Pul'sacii voznikayut na modah vse bolee vysokogo poryadka pri priblizhenii poverhnosti razryva k poverhnosti zvezdy. 4. Pri priblizhenii poverhnosti razryva k poverhnosti zvezdy spektr zapolneniya impul'sov smeshaetsya v storonu gamma-diapazona. 5. S uvelicheniem nomera mody chastota pul'sacii vozrastaet. Predlozhennyi podhod pozvolil ob'yasnit' sleduyushie fakty i zavisimosti. Punkty 1 i 2 otnosyatsya v zvezdam, pul'siruyushih na modah nizkogo poryadka, ostal'nye k pul'saram. 1. Edinstvo prirody pul'siruyushih zvezd. 2. Effekt Blazhko. 3. Prirodu impul'snogo izlucheniya pul'sarov. 4. Svyaz' pul'sarov s vzryvami sverhnovyh. 5. Vysokuyu chastotu sledovaniya impul'sov. 6. Vysokuyu intensivnost' impul'sov za schet fokusirovki EMI. 7. Prirodu gigantskih impul'sov. 8. Prirodu stabil'nyh subimpul'sov. 9. Prirodu plavayushih subimpul'sov. 10. Malye deviacii impul'sov vo vremeni. 11. Postoyannoe izmenenie srednei chastoty sledovaniya impul'sov. 12. Diskretnoe izmenenie chastoty sledovaniya impul'sov. 13. Polyarizaciyu izlucheniya pul'sarov. 14. Shirokii spektral'nyi sostav impul'sov. 15. Vyklyuchenie pul'sarov. 16. Vliyanie nomera mody kolebanii na stepen' polyarizacii izlucheniya pul'siruyushih zvezd. Kosvennye priznaki, takie kak ocenivaemaya shirina diagrammy napravlennosti izlucheniya, nekotorye osobennosti spektra EMI, nablyudayushiesya mesyachnye cikly izlucheniya nekotoryh pul'sarov pozvolyayut orientirovochno ocenit' ih razmer. On okazyvaetsya poryadka razmera belogo karlika, t.e. pul'sar imeet diametr poryadka 50-100 tysyach kilometrov i bolee. Sledovatel'no, pul'sary nikak ne mogut byt' neitronnymi zvezdami. Esli izlozhennye predstavleniya o pul'saciyah zvezd verny, ih mozhno rasprostranit' i na magnitary. Vse eti rezul'taty polucheny bez ispol'zovaniya predstavlenii o neznakomyh nam neitronnyh zvezdah, bez predpolozhenii o zapredel'nyh skorostyah ih vrasheniya i o gigantskih magnitnyh polyah v nih. V ih osnovu legli tol'ko izvestnye fizicheskie zakony i proverennye na opyte rezul'taty izvestnyh eksperimentov i nablyudenii, rezul'taty gromozdkogo, no dostatochno strogogo teoreticheskogo analiza. Detal'noe razvitie izlozhennyh predstavlenii trebuet dal'neishei raboty, konca kotoroi ne vidno. Literatura. 1. Koks Dzh.P. Teoriya zvezdnyh pul'sacii. Per. s angl.- M.: Mir, 1983. 326 s. 2. Smit F.G. Pul'sary: Per. s angl. M.: Mir,1979. 268 s. 3. Feinmanovskie lekcii po fizike. T. 3. M.: Mir, 1965. 238 s. 4. Yavorskii K.M., Detlaf A.A. Spravochnik po fizike. M.: Nauka, 1965. 848 s. 5. Gladyshev V.N. Avtokolebaniya pri gorenii i termyadernyh vzaimodeistviyah. Novosibirsk: NIC OIGGM SO RAN, 1999. 134 s. 6. Gladyshev V.N. About a magnetic field of a pulsar // MEGAGAUSS-9. Proceedings of Ninth International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topic. Moscou St.-Petersburg? July 7-14, 2002. Sarov: VNIIEF, 2004, p.p 875-881. 7. Gladyshev V.N. Yavlyaetsya li pul'sar neitronnoi zvezdoi? // Estestvennye i tehnicheskie nauki 2006, 6, s.s. 52-58.

[Citirovat'][Otvetit'][Novoe soobshenie]

Forumy >> Obsuzhdenie publikacii Astroneta

Spisok / Derevo
Zagolovki / Annotacii / Tekst

Pul'sacii zvezd (S. A. Zhevakin, A. A. Pamyatnyh, "Fizika Kosmosa", 1986, 30.03.2003 21:02, 26.4 KBait, otvetov: 1) sobstvennye kolebaniya kolebaniya zvezd, proyavlyayushiesya v ih periodicheskom szhatii i rasshirenii. Prosteishii vid sobstv. kolebanii zvezdy - radial'nye sfericheski-simmetrichnye pul'sacii, pri k-ryh ona periodicheski rasshiryaetsya i szhimaetsya, sohranyaya pri etom formu shara (v obshem sluchae neradial'nyh kolebanii menyaetsya i forma zvezdy, napr., zvezda periodicheski prinimaet formu to vytyanutogo, to splyusnutogo ellipsoida).

Po sovr. predstavleniyam, peremennost' cefeid, zvezd tipov RV Tel'ca, RR Liry, $\delta$ Shita, $\beta$ Cefeya, ZZ Kita (belyh karlikov) i nekotoryh dr. tipov fiz. peremennyh zvezd obuslovlena ih P.

Ris. 1. Povedenie otnositel'noi amplitudy $\delta r/r$
malyh radial'nyh kolebanii v pul'siruyushei
zvezde-gigante ( $\delta r$ - amplituda smesheniya
na rasstoyanii r ot centra zvezdy, $\delta r/r$ vyrazhena
v edinicah otnositel'noi amplitudy $\delta R/R$ na poverhnosti
zvezdy, R - radius zvezdy). Sploshnaya liniya - kolebaniya
na osnovnoi chastote, shtrihovaya - na chastote pervogo
obertona. Kolebaniya na chastote pervogo obertona imeyut uzel
pri $r/R\approx 0,85$ .

Vnutr. stroenie bol'shinstva pul'siruyushih zvezd takovo, chto oni obladayut znachit. koncentraciei massy k centru: plotnost' veshestva v centre na nesk. poryadkov prevyshaet sr. plotnost' zvezdy. Osobenno sil'no eto vyrazheno u gigantov i sverhgigantov (k k-rym otnosyatsya, napr., cefeidy i peremennye tipa RR Liry), v men'shei stepeni - u zvezd vblizi glavnoi posledovatel'nosti (peremennye tipa $\delta$ Shita, $\beta$ Cefeya), no dazhe i u nih central'naya plotnost' v 100-1000 raz bol'she srednei i na mnogo poryadkov bol'she plotnosti veshestva na poverhnosti. Iz-za neodnorodnogo (po plotnosti) raspredeleniya veshestva P. negomologichny: otnositel'nye amplitudy kolebanii v centre namnogo men'she, chem na poverhnosti. Povedenie otnositel'noi amplitudy $\delta r/r$ malyh radial'nyh kolebanii v modeli pul'siruyushei zvezdy pokazano na ris. 1, gde sploshnaya liniya sootvetstvuet t.n. osn. mode (sobstv. kolebaniyam s naibol'shim periodom), shtrihovaya liinya - pervomu obertonu, period k-rogo men'she, chem dlya osn. mody, i k-ryi harakterizuetsya nalichiem odnogo uzla vdol' radiusa. Vtoroi oberton imeet dva uzla vdol' radiusa, tretii - tri, i t.d. Kolebaniya s raznyh storon uzla proishodyat v protivofaze: kogda vnesh. oblast' rasshiryaetsya, vnutrennyaya szhimaetsya. V bol'shinstve pul'siruyushih zvezd kolebaniya predstavlyayut soboi stoyachie volny, i poetomu polozheniya uzlov (v sluchae obertonnyh pul'sacii) so vremenem ne menyayutsya.

Period P sobstv. kolebanii zvezdy pri tom ili inom tipe kolebanii (dlya k.-l. mody) opredelyaetsya v osnovnom sr. plotnost'yu veshestva zvezdy $\bar{\rho}$ (t.e. v konechnom schete ee polnoi massoi ${\mathfrak M}$ i radiusom R). Eto teoretich. sootnoshenie imeet vid $P\sqrt{\bar{\rho}}$ = const, gde "postoyannaya" razlichna dlya raznyh mod, i, krome togo, ona nemnogo zavisit ot vnutr. stroeniya zvezdy (v chastnosti, chem bol'she koncentraciya veshestva k centru, tem men'she period osn. mody pri zadannyh ${\mathfrak M}$ i R). Periody bol'shinstva peremennyh zvezd soglasuyutsya s gipotezoi radial'nyh kolebanii v osn. mode, no u nek-ryh zvezd nablyudaetsya, po-vidimomu, P. v obertonah ili dazhe odnovremenno v nesk. modah (v t.ch. i neradial'nyh). Dlya zvezd konkretnogo tipa peremennosti, napr., tipa RR Liry, imeyushih shodnoe stroenie, sootnoshenie $P\sqrt{\bar{\rho}}$ =const horosho vypolnyaetsya.

V pul'siruyushei zvezde, za isklyucheniem ee samyh vneshnih oblastei, kolebaniya proishodyat pochti adiabaticheski (sm. Adiabaticheskii process), v tom smysle, chto v techenie cikla kolebanii lyuboi vydelennyi v zvezde sloi nikak ne izmenyaet prohodyashii cherez nego potok izlucheniya i pul'siruet kak by v usloviyah polnoi teploizolyacii, bez teploobmena s okruzhayushimi sloyami. Analiz adiabatich. P. ne mozhet dat' nikakoi informacii o pul'sacionnoi ustoichivosti zvezdy, t.e. o tom, budut li malye kolebaniya narastat' ili zatuhat' s techeniem vremeni. Odnako takoi analiz obychno daet horoshee opisanie mehanich. sv-v zvezdy, v chastnosti ves'ma tochnye znacheniya periodov i pravil'noe predstavlenie o raspredelenii amplitudy P. vdol' radiusa.

Hotya neadiabatich. effekty i maly, oni privodyat k medlennomu izmeneniyu amplitudy P. Ochevidno, esli v moment naibol'shego szhatiya vydelennyi v zvezde sloi poluchaet nek-roe kolichestvo teploty, to posleduyushee rasshirenie budet proishodit' pri bol'shem davlenii, chem proizoshlo szhatie. V rezul'tate rabota, sovershennaya sloem za cikl kolebanii, budet polozhitel'noi, t.e., kak i v lyuboi teplovoi mashine, budet imet' mesto prevrashenie teplovoi energii v mehanicheskuyu. Takoi sloi budet vnosit' vklad v vozbuzhdenie (raskachku) kolebanii. Esli zhe v moment naibol'shego szhatiya sloi teryaet teplotu, to on vnosit vklad v zatuhanie kolebanii. Esli summarnaya rabota vseh sloev v zvezde za cikl kolebanii polozhitel'na, to zvezda pul'sacionno neustoichiva (kolebaniya narastayut), v protivopolozhnom sluchae - ustoichiva (kolebaniya zatuhayut).

Ris. 2. Shematicheskoe raspolozhenie oblastei,
opredelyayushih osnovnye osobennosti pul'sacii
modeli peremennoi zvezdy tipa RR Liry. Nizhnyaya
shkala ukazyvaet doli zvezdnoi massy, otschityvaemoi
ot poverhnosti ("inertnaya" oblast' v ob'eme $\approx 0,25 R$
ot centra soderzhit svyshe 99% massy zvezdy ${\mathfrak M}$ ,
a massa zon ionizacii vsego lish' $\sim 10^{-6} {\mathfrak M}_\odot$ ).

Nakoplenie ili poterya teploty vydelennym sloem zvezdnogo veshestva (esli v sloe net istochnikov energii) svyazany s tem, kakoe izmenenie preterpevaet idushii cherez sloi potok izlucheniya. V bol'shinstve zvezd potok izlucheniya v moment naibol'shego szhatiya vozrastaet v napravlenii ot centra k poverhnosti, t.e. cherez vnesh. granicu vydelennogo sloya vyhodit bol'she teploty, chem postupaet v sloi cherez vnutr. granicu. Kazhdyi sloi v moment naibol'shego szhatiya teryaet teplotu i sposobstvuet zatuhaniyu kolebanii (zvezda ustoichiva). Takoe povedenie potoka izlucheniya pri szhatii obuslovleno v osnovnom izmeneniyami koefficienta neprozrachnosti zvezdnogo veshestva. Obychno pri szhatii koefficient neprozrachnosti $\varkappa$ umen'shaetsya, prichem iz-za negomologichnosti kolebanii umen'shenie na vneshnei granice vydelennogo sloya budet b'ol'shim, chem na vnutrennei, i poetomu sloi budet teryat' teplotu. Nekotoryi ottok teploty iz sloya pri szhatii mozhet imet' mesto i pri postoyannom $\varkappa$ . Delo v tom, chto potok izlucheniya proporcionalen dovol'no vysokoi (obychno chetvertoi) stepeni temp-ry, a temp-ra pri szhatii, kak pravilo, vozrastaet. Poetomu pri negomologichnosti kolebanii dolzhen proishodit' ottok teploty iz sloya v moment naibol'shego szhatiya. Soglasno raschetam, vremya zatuhaniya kolebanii v zvezdah-gigantah i sverhgigantah dolzhno sostavlyat' ot soten dnei do nesk. let, t.e., kazalos' by, my voobshe ne dolzhny nablyudat' pul'siruyushih zvezd (a esli sluchaino takaya zvezda obnaruzhitsya, amplituda ee P. dolzhna umen'shat'sya "na glazah"). Sushestvovanie bol'shogo chisla dlitel'no pul'siruyushih zvezd ukazyvaet na to, chto v pul'siruyushei zvezde dolzhen postoyanno deistvovat' effektivnyi mehanizm raskachki kolebanii. Na pervyi vzglyad, takoi mehanizm deistvuet v nedrah zvezd, gde protekayut termoyadernye reakcii, intensivnost' k-ryh sil'no zavisit ot temp-ry: pri szhatii temp-ra vozrastaet, i vsledstvie etogo usilivaetsya vydelenie yadernoi energii. Pri rasshirenii, naoborot, vydelenie energii umen'shaetsya. Odnako iz-za chrezvychaino malyh amplitud kolebanii v centre raskachivayushii effekt, vyzvannyi periodich. usileniem termoyadernyh reakcii, okazyvaetsya neznachitel'nym v sravnenii s zatuhaniem vo vnesh. sloyah. T.o., negomologichnost' sobstv. kolebanii zvezd zastavlyaet otkazat'sya ot rassmotreniya k.-l. "central'nyh" mehanizmov vozbuzhdeniya P. i iskat' mehanizmy raskachki, lokalizovannye vo vnesh. sloyah. Samym effektivnym iz naidennyh mehanizmov dlya klassich. peremennyh zvezd (cefeid, peremennyh tipa RR Liry i dr. zvezd v polose neustoichivosti, sm. Evolyuciya zvezd) okazalos' deistvie zon chastichnoi ionizacii vodoroda i geliya, osobenno zony vtoroi ionizacii geliya.

Ris. 3. a - Izmenenie pokazatelya adiabaty $\gamma$
v zvezde tipa RR Liry s glubinoi (obshee stroenie
zvezdy pokazano na ris. 2). Zashtrihovany oblasti
chastichnoi ionizacii. b - Vklad razlichnyh sloev zvezdy
v vozbuzhdenie ili zatuhanie malyh kolebanii. Sloi
tolshinoi $\Delta r$ sovershaet za polnyi cikl kolebanii
rabotu, izmeryaemuyu ploshad'yu s dvoinoi shtrihovkoi. Zona
HeII $\rightleftharpoons$ HeIII daet vklad $\approx$ 75-80% v vozbuzhdenie
pul'sacii. Summarnaya rabota vseh sloev (zashtrihovannaya
ploshad' s uchetom znaka raboty) polozhitel'na, poetomu
zvezda pul'sacionno neustoichiva.

Raspolozhenie v zvezdah tipa RR Liry oblastei, otvetstvennyh za vozbuzhdenie i zatuhanie P., pokazano na ris. 2. Ravnovesnyi radius etih zvezd sostavlyaet $\approx 5 R_\odot$ , effektivnaya temp-ra $T_e\approx 6700$ K, svetimost' $\approx 40 L_\odot$ , temp-ra v centre $\approx 10^8$ K, a plotnost' v centre $\approx 2\cdot 10^4 \mbox{g/sm}^3$ ( $\bar{\rho}$ v 2 mlrd. raz men'she). Ionizaciya vodoroda i pervaya ionizaciya geliya proishodyat pri temp-rah ot $6\cdot 10^3$ do $25\cdot 10^3$ K, vtoraya ionizaciya geliya - ot $3,5\cdot 10^4$ do $6\cdot 10^4$ K. Eti oblasti prostirayutsya vglub' menee chem na 0,1R, odnako imenno oni obespechivayut raskachku i podderzhanie P. Osn. zatuhanie proishodit v oblasti s temperaturoi ot $\approx 6\cdot 10^4$ K u verhnei granicy do $\approx 1,5\cdot 10^5$ K u nizhnei. Bolee gluchokie sloi pul'siruyut prakticheski adiabaticheski i ne vliyayut na ustoichivost' zvezdy. Na vnesh. granice eshe bolee glubokoi "inertnoi" oblasti amplituda kolebanii ne prevyshaet 1/1000 poverhnostnoi amplitudy, i etu oblast' (vplot' do centra) pri analize P. mozhno uverenno schitat' "zhestkim" yadrom zvezdy.

Raskachavayushee deistvie zon chastichnoi ionizacii osnovano na tom, chto pri szhatii oni sposobny neskol'ko zaderzhivat' prohodyashii cherez nih potok izlucheniya, a pri rasshirenii - naoborot, usilenno teryat' energiyu, otdavaya ee vneshnim sloyam. Deistvitel'no, v zone chastichnoi ionizacii energiya, vydelyayushayasya pri szhatii, idet ne tol'ko na nagrev gaza, no i na ego ionizaciyu. Eto prepyatstvuet sil'nomu povysheniyu tempratury pri szhatii. [Otnositel'nye izmeneniya plotnosti $\delta\rho/\rho$ svyazany s otnositel'nymi izmeneniyami temp-ry $\delta T/T$ sootnosheniem $\delta T/T\approx (\gamma-1)\delta\rho/\rho$ , strogo vypolnyayushimsya lish' pri adiabatich. kolebaniyah.] V zone vtoroi ionizacii geliya $\gamma\approx 1,2-1,3$ (ris. 3) vmesto obychnogo znacheniya $\gamma =5/3\approx 1,67$ dlya ideal'nogo odnoatomnogo gaza, t.e. pri szhatii povyshenie temp-ry v zone ionizacii okazyvaetsya men'shim, chem v prilegayushih bolee glubokih sloyah. Dlya zadannogo koeff. neprozrachnosti potok izlucheniya proporcionalen T⁴, a poetomu pri szhatii v zone ionizacii proizoidet zaderzhka potoka izlucheniya, idushego iznutri. Dannyi effekt, svyazannyi s pryamym vliyaniem izmenenii temp-ry na potok izlucheniya, naz. $\gamma$ -mehanizmom. Znachitel'nuyu, esli ne osn. rol' igrayut i izmeneniya neprozrachnosti. Koefficient neprozrachnosti $\varkappa$ zavisit ot T i $\rho$ po zakonu $\varkappa=\varkappa_0 \rho^m T^{-s}$ ( $\varkappa_0$ - postoyannaya velichina dlya veshestva dannogo him. sostava, $m\approx 0,8-1,0$ , $s\approx 3-4$ ). Iz-za malyh variacii temp-ry v zone ionizacii pri P. izmeneniya plotnosti stanovyatsya opredelyayushimi v zakone neprozrachnosti, t.e. pri szhatii neprozrachnost' budet uvelichivat'sya (v dr. oblastyah zvezdy ona umen'shaetsya iz-za sil'nogo povysheniya temp-ry). Potok izlucheniya obratno proporcionalen koeff. $\varkappa$ , poetomu iz-za uvelicheniya $\varkappa$ v zone ionizacii pri szhatii (ris. 4) takzhe proizoidet zaderzhka izlucheniya. Krome togo, v zone ionizacii vodoroda poakzatel' s stanovitsya malym ili dazhe otricatel'nym, chto sposobstvuet eshe bol'shemu uvelicheniyu $\varkappa$ pri szhatii. V celom effekt, svyazannyi s pryamym vliyaniem izmenenii neprozrachnosti na potok izlucheniya naz. $\varkappa$ -mehanizmom. Sleduet otmetit', chto $\gamma$ -mehanizm i $\varkappa$ -mehanizm ne yavl. nezavisimymi, ih razdelenie neskol'ko iskusstvennoe.

Rassmotrennye effekty izmenenii temp-ry i neprozrachnosti sami po sebe eshe nedostatochny dlya obespecheniya raskachki P. Vo vnutr. chastyah zony ionizacii, gde $\gamma$ umen'shaetsya v napravlenii ot centra (dostigaya minimuma ok. serediny zony), proishodit zaderzhka potoka izlucheniya pri szhatii; vo vnesh. zhe chastyah etoi zony, gde $\gamma$ uvelichivaetsya v napravlenii ot centra, pri szhatii mozhet proishodit' usilennyi ottok teplotyYu i togda eta vnesh. chast' budet vnosit' vklad v zatuhanie P. Zatuhanie budet imet' mesto v oblasti nad zonoi ionizacii, gde pokazatel' $\gamma$ priblizitel'no postoyanen, a koeff. $\varkappa$ pri szhatii umen'shaetsya. Pri etom summarnyi raskachivayushii effekt zony ionizacii mozhet okazat'sya malym ili voobshe otsutstvovat', osobenno pri negomologichnosti kolebanii (v dannom sluchae pri bol'shih izmeneniyah fiz. parametrov v hode P. vo vnesh. chasti zony po sravneniyu s vnutr. oblast'yu).

Odnako iz-za ochen' nizkoi plotnosti samyh vnesh. sloev ih P. harakterizuyutsya sil'noi neadiabatichnost'yu (sil'nym teploobmenom mezhdu otdel'nymi sloyami), i okazyvaetsya, chto takie razrezhennye sloi nesposobny effektivno zaderzhivat' prohodyashii cherez nih potok izlucheniya: v lyuboi moment vremeni vydelennyi sloi teryaet cherez svoyu vnesh. granicu stol'ko zhe energii, skol'ko poluchaet ee iznutri. T.o., samye vneshnie sloi ne vnosyat nikakogo vklada v vozbuzhdenie ili zatuhanie P.

Ris. 4. Izmenenie koefficienta neprozrachnosti $\varkappa$
vo vneshnih sloyah modeli klassicheskoi cefeidy s techeniem
vremeni t (ohvacheny dva perioda P ustanovivshihsya pul'sacii).
Vertikal'nye linii otmechayut momenty niabol'shego szhatiya.
V eti momenty znacheniya $\varkappa$ blizki k maksimal'nomu znacheniyu
v zonah chastichnoi ionizacii vodoroda i geliya (sloi v-d) i k
minimal'nomu (sloi a-b). (Po dannym Dzh. Koksa)

Dlya togo chtoby zona ionizacii sozdavala zametnyi raskachivayushii effekt, ona dolzhna raspolagat'sya na nek-roi optimal'noi glubine pod poverhnost'yu zvezdy, t.e. tak, chtoby vo vnutr. ee chasti proishodilo sil'noe vozbuzhdenie P., i v to zhe vremya vo vnesh. chasti i vyshe nee blagodarya neadiabatich. effektam prakticheski otsutstvovalo zatuhanie. Imenno takaya situaciya, po-vidimomu, realizuetsya v zone HeII $\rightleftharpoons$ HeIII peremennyh zvezd. Vtoraya ionizaciya He proishodit pri temp-re ok. $4\cdot 10^4$ K (v seredine zony) v sootvetstvii s potencialom ionizacii 54,4 eV. Poetomu v zvezdah s raznoi effektivnoi temp-roi T_e zona ionizacii raspolozhena na razlichnoi glubine pod poverhnost'yu. Esli ona slishkom blizka k poverhnosti (T_e slishkom velika), to kolebaniya vsei zony harakterizuyutsya sil'noi neadiabatichnost'yu i zona ne vnosit vklada v vozbuzhdenie P. Esli zhe zona lezhit slishkom gluboko (T_e slishkom mala), neadiabaticheskie effekty maly po vsei zone, i poetomu raskachivayushee deistvie vnutr. chasti zony kompensiruetsya zatuhaniem vo vnesh. chasti i zona takzhe prakticheski ne vnosit vklada v vozbuzhdenie P. T.o., dolzhen sushestvovat' dovol'no uzkii diapazon znachenii T_e, dlya k-rogo vozmozhno vozbuzhdenie P. v zone vtoroi ionizacii geliya. Sushestvovanie uzkoi, pochti vertikal'noi polosy neustoichivosti na diagramme Gercshprunga-Ressella, naselennoi peremennymi zvezdami, yavl. dokazatel'stvom effektivnogo deistviya rassmotrennogo ionizacionnogo mehanizma v klassicheskih peremennyh zvezdah. Ochevidno, chto podobnaya pul'sacionnaya neustoichivost' sil'no zavisit ot soderzhaniya (obiliya) geliya Y: shirina teoreticheskoi polosy neustoichivosti uvelichivaetsya s uvelicheniem Y. Nailuchshee soglasie s nablyudeniyami (osobenno eto kasaetsya polozheniya vysokotemperaturnoi granicy polosy neustoichivosti) dostigaetsya pri predpolozhenii, chto obilie geliya v pul'siruyushih zvezdah sostavlyaet ok. 30% (po masse). Eta ocenka soglasuetsya s drugimi nezavisimymi opredeleniyami Y v osn. tipah peremennyh zvezd.

Analogichno zone vtoroi ionizacii geliya mogut deistvovat' zony ionizacii vodoroda i pervoi ionizacii geliya, poskol'ku i v nih pokazatel' adiabaty $\gamma$ mal (ris. 3, a), a koefficient neprozrachnosti pri szhatii sil'no vozrastaet (ris. 4, pik v poverhnostnom sloe). No vklad etih zon v vozbuzhdenie P. nevelik, poskol'ku oni raspolagayutsya obychno v razrezhennyh poverhnostnyh sloyah. Lish' dlya otnositel'no holodnyh zvezd ionizaciya vodoroda proishodit v dostatochno plotnyh sloyah, i togda eta zona chastichnoi ionizacii mozhet vnosit' sushestvennyi vklad v raskachku P. Odnako v obolochkah holodnyh zvezd perenos energii osushestvlyaetsya preimushestvenno konvekciei, k-raya, po-vidimomu, prepyatstvuet vozbuzhdeniyu P. Pochti nesomnenno, chto imenno poyavlenie effektivnoi konvekcii vo vnesh. sloyah zvezd i opredelyaet polozhenie nizkotemperaturnoi granicy polosy neustoichivosti na diagramme Gercshprunga-Ressella.

Analiz pul'sacionnoi ustoichivosti zvezdy otnositel'no malyh vozmushenii (t.n. lineinyi analiz ustoichivosti) eshe ne daet predstavleniya ob amplitude usatnovivshihsya P. (a takzhe o forme krivyh bleska i luchevoi skorosti), on lish' ukazyvaet na vozmozhnost' eksponencial'nogo rosta ili zatuhaniya kolebanii. Zavisimost' effektivnosti mehanizmov vozbuzhdeniya

Teoriya radial'nyh kolebanii, vozbuzhdaemyh ionizacionnymi mehanizmami, horosho ob'yasnyaet osn. osobennosti P.z. v polose neustoichivosti (cefeidy, peremennye tipa RR Liry, $\delta$ Shita), hotya ryad voprosov eshe ne reshen. P. dolgoperiodicheskih, polupravil'nyh i nepravil'nyh peremennyh izucheny znachitel'no huzhe, otchasti iz-za trudnostei, svyazannyh s neobhodimost'yu ucheta vzaimodeistviya P. s konvekciei, ochen' effektivnoi v obolochkah etih zvezd. Peremennost' belyh karlikov i nek-ryh zvezd tipa $\beta$ Cefeya svyazana, veroyatno, s ih neradial'nymi kolebaniyami, odnako mehanizmy vozbuzhdeniya P. etih zvezd poka neizvestny. Solnce takzhe yavl., po-vidimomu, pul'siruyushei zvezdoi, ispytyvayushei razlichnye vidy radial'nyh i neradial'nyh kolebanii s periodami ot neskol'kih minut do neskol'kih chasov (sm. Kolebaniya i volny na Solnce).

Lit.:
Zhevakin S.A., Teoriya zvezdnyh pul'sacii, v kn.: Pul'siruyushie zvezdy, M., 1970; Koks Dzh., Teoriya zvezdnyh pul'sacii, per. s angl., M., 1983.

(S.A. Zhevakin, A.A. Pamyatnyh)

>> Re: Pul'sacii zvezd (V. N. Gladyshev, 12.02.2009 21:09, 21.1 KBait) Predstavleniya Eddingtona i Zhevakina o mehanizme zvezdnyh pul'sacii ne vyglyadyat ubeditel'no s pozicii teorii kolebanii. Tochka zreniya Golda i Pachini na prirodu pul'sarov privodit k absurdnym sledstviyam. Nizhe izlozhen vzglyad na prirodu zvezdnyh pul'sacii, pozvolyayushii problemy neprotivoreivo ob'edinit'. K sozhaleniyu, vlozhit' risunki ne udalos'. Oni mogut byt' vyslany by e-mail po zaprosu. S matematicheskoi storonoi zadachi mozhno poznakomit'sya po ssylkam. O zvezdnyh pul'saciyah. Gladyshev V.N. glavanik@yandex.ru Eshe vo vremena Gipparha bylo zamecheno, chto yarkost' nekotoryh zvezd izmenyaetsya. Dve s lishnim tysyachi let astronomicheskih nablyudenii pozvolili ustanovit', chto yarkost' odnih zvezd izmenyaetsya sluchaino, drugih ochen' strogo periodicheski. Periodicheskoe izmenenie yarkosti svyazyvayut s ih pul'saciyami. Periody pul'sacii raznyh zvezd znachitel'no razlichayutsya. Eto pozvolilo razdelit' ih na gruppy, otlichayushiesya glavnym obrazom periodom kolebanii. Delenie eto ne ochen' strogoe, no sushestvuet [1]. Naprimer, periody dolgoperiodicheskih peremennyh lezhat v intervale 100 700 sutok, zvezdy tipa RV Tel'ca 20 150 sutok, klassicheskie cefeidy 1 50 sutok, zvezdy tipa W Devy 2 45 sutok, cefeidy s bieniyami 1 7 sutok, zvezdy tipa RR Liry 1,5 24 chasa, zvezdy tipa  Cefeya 4 6 chasov, karlikovye cefeidy 1 3 chasa, peremennye belye karliki 200 1000 sekund. V poslednie desyatiletiya byli otkryty takie istochniki periodicheskogo elektromagnitnogo izlucheniya (EMI) kak magnitary i pul'sary, harakternye na segodnya dlitel'nosti periodov povtoreniya izlucheniya kotoryh lezhat v intervale ot neskol'kih millisekund do 12 sekund. Bolee togo, esli dlya pervoi gruppy medlennyh zvezd izmenenie yarkosti izlucheniya imeet formu, blizkuyu k sinusoidal'noi ili k summe dvuh-treh sinusoid raznoi chastoty, to dlya magnitarov i pul'sarov tipichna impul'snaya forma signala. Takaya bol'shaya raznica vremennyh harakteristik i formy izlucheniya zvezd vynuzhdaet iskat' raznye modeli dlya ih opisaniya. Okolo 1920 g. Eddington predlozhil model' podderzhaniya periodicheskih kolebanii v zvezde, v osnovu kotoroi bylo polozheno predpolozhenie, chto v zvezde imeetsya zona, rabotayushaya kak klyuch, periodicheski otkryvayushii ili perekryvayushii put' potoku izlucheniya. Pervonachal'no predpolagalos', chto takoi zonoi yavlyaetsya zona ionizacii vodoroda, proishodyashei pri temperature poryadka 10 tysyach K (kel'vin). Odnako, vskore vyyasnilos', chto pul'sacii voznikayut i v zvezdah, poverhnostnaya temperatura kotoryh prevyshaet 30 tysyach K, t.e. v zvezde net zony ionizacii vodoroda, no pul'sacii v takoi zvezde vse-taki voznikayut. Kazalos', teoriya ruhnula. No Zhevakin predlozhil schitat', chto klyuchom yavlyaetsya zona vtoroi ionizacii geliya, kotoraya proishodit pri temperature poryadka 40-60 tysyach K. Takim obrazom, poskol'ku poverhnostnaya temperatura vseh izvestnyh zvezd nizhe temperatury vtoroi ionizacii geliya, teoriya byla spasena. Processu ionizacii vodoroda, kak i pervoi ionizacii geliya, byla otvedena rol' nekoi chastnosti, sushestvennoi roli v bol'shinstve zvezd ne igrayushei. Ostaetsya ne vyyasnennoi rol' proishodyashih v zvezde termoyadernyh reakcii. Esli Eddington otmechal ih vazhnuyu rol' v kolebatel'nom processe, to Koks v etom somnevaetsya. On schitaet, chto v central'nyh oblastyah zvezdy, gde eti reakcii proishodyat, dvizheniya plazmy maly po sravneniyu s ee dvizheniyami v oblastyah vblizi poverhnosti zvezdy. Predstavlyaetsya, chto v etih vzglyadah slishkom mnogo neopredelennostei dlya togo, chtoby schitat' ih ustanovivshimisya. Posle otkrytiya pul'sarov voznik vopros, kakova ih sushnost'? Poskol'ku predstavleniya o mehanizme periodichnogo izlucheniya cefeid uzhe sushestvovali, to byli predprinyaty popytki predstavit' prichiny nestacionarnosti pul'sarov analogichno. No voznikli trudnosti, svyazannye s ochen' korotkimi dlitel'nostyami periodov povtoreniya ih signalov. U pervyh otkrytyh pul'sarov oni sostavlyali poryadka 0,5 1,5 sekundy. Pul'sirovat' tak bystro na osnovnoi chastote obychnye zvezdy, v tom chisle samye malen'kie, ne mogut. Byli predlozheniya ob'yasnyat' vysokuyu chastotu povtoreniya signala pul'saciyami zvezdy na vysokih garmonikah ih sobstvennyh kolebanii. No ne udalos' ob'yasnit', kak v zvezde voznikayut pul'sacii na vysshei garmonike bez pul'sacii na osnovnoi chastote. Byli popytki ob'yasnit' prirodu pul'sacii signalov pul'sarov vrasheniem tradicionnyh zvezd. No i vrashat'sya s takoi skorost'yu oni takzhe ne mogut, poskol'ku budut razorvany centrobezhnymi silami. Predskazannye teoreticheski neitronnye zvezdy pul'sirovat' s takoi chastotoi tozhe ne mogut: oni dlya etogo slishkom maly. Togda Gold i Pachini nezavisimo drug ot druga s raznyh storon prishli k modeli bystro vrashayusheisya namagnichennoi neitronnoi zvezdy s goryachei tochkoi na ee poverhnosti, izluchayushei v uzkom luche elektromagnitnuyu energiyu. V takoi modeli nablyudatel', esli emu ochen' povezlo, periodicheski okazyvaetsya v luche i vosprinimaet izluchenie kak posledovatel'nost' elektromagnitnyh impul'sov vo vsem spektre izlucheniya zvezdy. Segodnya eta model' pul'sara obsheprinyata. No i ona ne bezuprechna. Voznikaet ryad voprosov, bez otveta na kotorye gipoteza Golda Pachini ne vyderzhivaet kritiki. Osnovnye vozrazheniya sostoyat v sleduyushem. 1. Prezhde vsego, utverzhdenie, chto pul'sary yavlyayutsya neitronnymi zvezdami, lisheno real'nosti, poskol'ku nel'zya polagat', chto real'nost' sushestvovaniya samih neitronnyh zvezd dokazana. Podtverzhdeniem takoi real'nosti byli ob'yavleny pul'sary. Logika etogo utverzhdeniya byla ochen' prosta: esli teoreticheski predskazannye neitronnye zvezdy sushestvuyut, a pripisyvaemye im svoistva pozvolyayut ob'yasnyat' nekotorye osobennosti nablyudaemogo izlucheniya pul'sarov, to pul'sary - neitronnye zvezdy. No esli pul'sary neitronnye zvezdy, to neitronnye zvezdy sushestvuyut. Udivitel'no, chto sama eta izlishnyaya prostota suzhdeniya ne privlekla k sebe vnimaniya avtorov i storonnikov gipotezy. Ochevidno, skazalas' pobednaya eiforiya: vpervye teoreticheski predskazannye astronomicheskie ob'ekty otkryty! Drugih, bolee argumentirovannyh, dokazatel'stv real'nosti neitronnyh zvezd i obosnovannosti ih identifikacii s pul'sarami poka tozhe ne sushestvuet. Poetomu i sami neitronnye zvezdy, i dokazatel'stva ih real'nosti poka eshe predstoit iskat' i obnaruzhivat'. 2. Esli sushestvovanie neitronnyh zvezd vozmozhno, prostye ocenki na osnove slozhivshihsya teoreticheskih predstavlenii o nih govoryat nam, chto plotnost' veshestva neitronnyh zvezd dolzhna prevyshat' plotnost' veshestva yader na poryadok i bolee. No nam ne tak uzh mnogo izvestno o svoistvah yadernogo veshestva. Tem bolee, my nichego ne znaem o veshestve v 10 raz bolee plotnom. My voobshe ne znaem, vozmozhno li sushestvovanie takogo veshestva. Mozhno chto-to predpolagat', no chto-to utverzhdat' i stroit' na etom predpolozhenii kakie-to mnogoetazhnye modeli nel'zya. 3. Esli pul'sar neitronnaya zvezda, to, v sootvetstvii s ocenkami i rezul'tatami nablyudenii, on dolzhen imet' diametr poryadka 10-20 km i vrashat'sya so skorost'yu do 40000 oborotov v minutu. Eto - ochen' horoshii giroskop, no ego razmer prevyshaet razmer real'nogo tehnicheskogo ustroistva v 100000 raz. Kakie dopolnitel'nye trebovaniya mozhet nalozhit' takoe izmenenie masshtaba pri sovershenno isklyuchitel'nyh i neizvestnyh svoistvah materiala neitronnoi zvezdy? Mozhno chto-to predpolagat', no chto-to utverzhdat' nevozmozhno. 4. Po sushestvuyushim ocenkam moshnost' EMI pul'sara prevyshaet moshnost' izlucheniya Solnca v 100 i bolee raz. Esli eta moshnost' dazhe byla by ravnomerno raspredelena po vsei nebol'shoi poverhnosti pul'sara neitronnoi zvezdy, vmesto koncentracii v goryachei tochke, to i v etom sluchae elektricheskaya napryazhennost' elektromagnitnogo polya vblizi poverhnosti zvezdy dostigla by velichiny poryadka milliarda vol't na metr. Izvestnye izolyatory ne vyderzhivayut takuyu elektricheskuyu napryazhennost'. V podobnyh usloviyah istochnik EMI byl by v sostoyanii postoyannogo korotkogo zamykaniya. Tem bolee pri koncentracii izlucheniya v oblasti goryachei tochki. Posledstviya takogo rezhima trudno predskazuemy. Ili prostranstvo vokrug pul'sara i vnutri nego dolzhno obladat' svoistvami, kotorye nam ne izvestny, i dolzhno vyderzhivat' takie elektricheskie peregruzki. 5. Dlya ob'yasneniya prichin polyarizacii EMI pul'sara i napravlennosti ego izlucheniya predpolagaetsya sushestvovanie v pul'sare magnitnogo polya indukciei poryadka 1012-1015 gauss. Po chastnoi informacii, ona mozhet dostigat' 1017 Gs.! Letom 2002 avtor uchastvoval v rabote Mezhdunarodnoi nauchnoi konferencii MEGAGAUSS-9 (MG-9). Glavnoe napravlenie tematiki konferencii yasno iz ee nazvaniya. Kak sleduet iz soobshenii uchastnikov, magnitnye polya indukciei poryadka 108 Gs i segodnya ostayutsya mechtoi dlya issledovatelei veshestva. Dazhe eksperimenty s polyami indukciei poryadka 2107 Gs unikal'ny i privodyat k neozhidannym rezul'tatam. Kakie izmeneniya svoistv veshestva mozhno ozhidat' v magnitnyh polyah na 5-9 poryadkov eshe bolee intensivnyh? Segodnya predpolozhit' eto nevozmozhno. Dlya ekstrapolyacii zhe imeyushihsya dannyh dostatochnyh osnovanii net. 6. Pul'sar PSR 0531-21 v Krabovidnoi tumannosti identificirovan kak malen'kaya zvezdochka 16 velichiny. Voznikaet vopros: kak neitronnaya zvezda diametrom poryadka 10-20 km mozhet byt' opticheski vidima na rasstoyanii 4 -5 tysyach svetovyh let? Dlya etogo izmeritel'nye sredstva dolzhny obespechivat' razreshenie poryadka 10-11- 10-10 uglovoi sekundy. No razreshayushaya sposobnost' luchshih sovremennyh teleskopov ne prevyshaet 10-2 sekundy. Esli zhe zvezda vse-taki vidna, to, znachit, ee razmery imeyut sovsem drugoi poryadok velichiny. 7. U nekotoryh pul'sarov nablyudalos' neodnokratnoe diskretnoe izmenenie chastoty sledovaniya impul'sov na nebol'shuyu, no konechnuyu velichinu. Dlya ob'yasneniya etogo fakta predpolagaetsya, chto neitronnaya zvezda imeet tverduyu obolochku. Pod deistviem mehanicheskih sil obolochka lomaetsya i formiruetsya novaya obolochka, drugogo radiusa. Pri izmenenii radiusa zvezdy dolzhna izmenit'sya i skorost' ee vrasheniya. Raschety na osnove izmerennyh izmenenii chastoty pul'sacii pokazali [2], chto radius zvezdy (poryadka 5-10 km) dolzhen byl izmenit'sya na 10-10 ot svoei pervonachal'noi velichiny, t.e. na 1 mikrometr! Dlya primera, takie otnositel'nye deformacii ispytyvaet obychnoe steklo pod davleniem poryadka 5-10 Pa, t.e. kogda v pole tyagoteniya Zemli massa poryadka 1 kg, raspredelena po poverhnosti stekla ploshad'yu odin kvadratnyi metr, lezhashego na absolyutno tverdom osnovanii. T.e. litr vody razlit na etoi ploshadi sloem tolshinoi 1 millimetr! Eti cifry i ih svyaz' s mehanicheskimi svoistvami gipoteticheskoi tverdoi obolochki pul'sarov vyzyvayut voprosy, no ne vyzyvayut doveriya, potomu chto materialy, obladayushie podobnymi svoistvami ne izvestny. Tem bolee, pri vysokoi temperature. 8. Schitaetsya, chto istochnikom energii izlucheniya yavlyaetsya energiya vrasheniya pul'sara. Vot tol'ko nikomu poka ne udaetsya [2] razrabotat' i predlozhit' mehanizm takogo energeticheskogo preobrazovaniya! 9. Chastota pul'sacii nekotoryh pul'sarov tak stabil'na, chto dazhe postupili predlozheniya o sozdanii pul'sarnoi shkaly vremeni. V takom sluchae, gde zhe pul'sar cherpaet energiyu dlya EMI v sootvetstvii s punktom 8? 10. Otkryty pul'sary, chastota sledovaniya impul'sov kotoryh vozrastaet. Gde, v takom sluchae (p. 8), pul'sar cherpaet energiyu? Takim obrazom, kak govorili drevnie rimlyane, ignotum per ignotius ... Primenitel'no k pul'saram eto znachit, chto my pytaemsya reshat' ne yasnye problemy, opirayas' na predstavleniya, kotorye eshe menee yasny. Prinyatye segodnya predstavleniya predpolagayut, chto priroda formirovaniya periodicheskogo EMI zvezd tipa cefeid i pul'sarov ne imeyut nichego obshego. Tak li eto? Kazhetsya, L.A. Arcimovich govoril, chto priroda slozhna, no ne zlonamerenna. My mnogoe v nei ne znaem, i etim neznaniem neobhodimo pol'zovat'sya akkuratno. V protivnom sluchae mozhno ne priblizit'sya k istine, a beznadezhno ot nee uiti. Hotya predstavleniya o zvezdah tipa cefeid i o pul'sarah sushestvenno razlichny, i te i drugie izluchayut periodicheski izmenyayushiesya signaly, te i drugie mogut nablyudat'sya vizual'no kak obychnye zvezdy. Eto daet vozmozhnost' popytat'sya opisat' ih s edinyh pozicii. Budem ishodit' iz togo, chto i cefeidy, i pul'sary yavlyayutsya obychnymi zvezdami, otlichayushiesya tem, chto pul'siruyut oni na razlichayushihsya modah kolebanii. Chto eto znachit? Naibolee prosto sushnost' formy takih kolebanii mozhno ob'yasnyat' graficheski. Na ris.1a pokazano podobnoe zvezde sfericheskoe telo, kotoroe pul'siruet na samoi nizkoi mode - na mode nulevogo poryadka. Vidno, chto v etom sluchae process kolebanii zvezdy harakterizuetsya central'noi simmetriei nulevogo poryadka. Eto - elementarnyi sluchai sfericheskih kolebanii. Po-vidimomu, tak i koleblyutsya klassicheskie cefeidy i miridy. Izluchenie takoi zvezdy rasprostranyaetsya central'no simmetrichno i izmenyaetsya vo vremeni po amplitude v sootvetstvii s pul'saciyami. Sfericheskoe telo, sovershayushee kolebaniya na mode pervogo poryadka, pokazano na ris. 1b. Vidno, chto ono razdeleno nepodvizhnoi central'noi ploskost'yu. Kolebaniya polusharii proishodyat otnositel'no etoi ploskosti v protivofaze. V prostranstve izluchenie priobretaet nekotoruyu napravlennost'. Ego diagramma imeet vid vos'merki maksimumy kotoroi lezhat v prohodyashei cherez centr shara ploskosti, normal'noi k ploskosti nulevyh kolebanii. Esli pul'siruyushaya zvezda vrashaetsya vokrug proizvol'noi osi, izluchenie mozhet byt' dopolnitel'no modulirovano s dvoinoi chastotoi vrasheniya. Etim mozhno ob'yasnit' effekt Blazhko, nablyudaemyi u zvezd, otnosimyh k gruppe zvezd tipa RR Liry. Sfericheskoe telo, sovershayushee kolebaniya na mode chetvertogo poryadka, pokazano na ris. 1c. V etom sluchae poverhnost' tela okazyvaetsya razdelennoi na ploshadki uzlovymi parallelyami i meridianami, kotorye ostayutsya nepodvizhnymi pri kolebaniyah ploshadok. Harakterno, chto lyubye dve ploshadki, imeyushie obshuyu granicu, pul'siruyut v protivofaze. Po- vidimomu, tak koleblyutsya cefeidy s bieniyami ili poliperiodicheskie cefeidy. Po krainei mere, chislennye ocenki govoryat o tom, chto sootnoshenie periodov Ris. 1. Formy pul'sacii zvezd na nizkih modah kolebanii. a nulevaya moda kolebanii, b pervaya moda, c chetvertaya moda kolebanii na pervoi, vtoroi i tret'ei garmonikah chetvertoi mody horosho sootvetstvuet tipichnomu sootnosheniyu periodov garmonicheskih sostavlyayushih signalov, postupayushih k nam ot izvestnyh poliperiodicheskih cefeid [1]. Kazhdaya iz ploshadok formiruet svoyu diagrammu napravlennosti izlucheniya, chto mozhet nakladyvat' otpechatok na rezul'tat nablyudeniya takoi zvezdy pri ee vrashenii. Pul'sacii lyubyh dvuh ploshadok, imeyushih obshuyu granicu, proishodyat v protivofaze. Ris. 2. Raspredelenie polya pul'sacii zvezd na mode vysokogo poryadka. S uvelicheniem poryadka mody kolichestvo ploshadok, na kotorye poverhnost' sfericheskogo tela razdelena, uvelichitsya. Eto vidno na ris. 2, gde pokazan odin iz vozmozhnyh variantov raspredeleniya polya kolebanii dlya mody priblizitel'no 25 poryadka. Etot risunok neskol'ko shematichen, poskol'ku raspredelenie parallelei na nem ne vpolne sootvetstvuet tomu, chto dolzhno sledovat' iz prisoedinennoi funkcii Lezhandra. No eto ne sushestvenno pri kachestvennyh ocenkah. Bolee vysokaya strogost' v rassmatrivaemom priblizhenii ne okupaetsya cennost'yu rezul'tata, kotoryi byl by poluchen ne dannom etape. Vazhno, chto na sfericheskoi poverhnosti tela uzlovye linii peresekayutsya, i ploshadki, kotorye sformirovany imi, imeyut raznuyu formu. Kolichestvo ploshadok uvelichivaetsya s uvelicheniem poryadka mody. Pri etom vozrastaet i chastota pul'sacii. Kak i prezhde, lyubye dve sosednie ploshadki, imeyushie obshuyu granicu, pul'siruyut v protivofaze. Opisannye formy kolebanii sleduyut iz resheniya volnovogo uravneniya dlya sfericheskogo tela pri absolyutno myagkih granichnyh usloviyah. Uravnenie rassmatrivalos' dlya sluchaya nekotoroi postoyannoi skorosti zvuka v zvezde. Eto ne sovsem spravedlivo, no drugogo real'nogo puti resheniya etoi zadachi (krome cifrovyh vychislenii) poka ne sushestvuet. Reshenie pri takih usloviyah pozvolyaet poluchit' rezul'tat, kachestvenno otrazhayushii osnovnye svoistva strogogo resheniya i dayushii vozmozhnost' analizirovat' yavlenie. Kak i v predydushem sluchae, pri kolebaniyah na modah vysokogo poryadka kazhdaya ploshadka formiruet svoyu diagrammu napravlennosti izlucheniya. Ih, kak legko predstavit', mozhet byt' ochen' mnogo, i luchi lyubyh dvuh ploshadok, imeyushih obshuyu granicu, koleblyutsya v protivofaze. K sozhaleniyu, nikto ne issledoval vliyanie fakta formirovaniya diagrammy napravlennosti na svoistva nablyudaemogo izlucheniya zvezd. Kak uzhe otmechalos', pri pul'saciyah zvezdy na mode nulevogo poryadka modulyaciya EMI za schet pul'sacii proishodit central'no simmetrichno, t.e., po sushestvu, ne napravlenno. Pri kolebaniyah zvezdy na modah pervogo, vtorogo nizkogo poryadka, kogda izmeneniya radiusa poverhnosti zvezdy i, sootvetstvenno, radiusa krivizny, v predelah kazhdoi ploshadki neveliko, kazhdaya ploshadka izluchaet v predelah svoego ugla napravlennosti, prakticheski opredelyaemogo tol'ko raspredeleniem EMI v predelah etoi ploshadki. Pri uvelichenii poryadka mody kolebanii poyavlyaetsya eshe odin vazhnyi faktor, vliyayushii na napravlennost' izlucheniya. Delo v tom, chto, s odnoi storony, dielektricheskaya pronicaemost' sredy v zvezde i v okruzhayushem prostranstve razlichna, a s drugoi pri vysokom nomere mody kolebanii krivizna poverhnostei ploshadok mozhet izmenyat'sya vo mnogo raz dazhe pri otnositel'no nebol'shih amplitudah pul'sacii. Eto privodit k tomu, chto v processe periodicheskih kolebanii periodicheski proishodit fokusirovka i rasseyanie izlucheniya [3, 4] , kak eto pokazano na ris. 3. Eto chrezvychaino vazhno. Nablyudatel', esli on popadaet v predely diagrammy napravlennosti odnoi iz ploshadok, vosprinimaet EMI v vide impul'sov, spektr zapolneniya kotoryh ohvatyvaet ves' spektr izlucheniya zvezdy. T.e. tak, kak eto imeet mesto pri nablyudenii pul'sarov. Ostayutsya voprosy: pochemu v zvezde voznikayut pul'sacii? Pochemu oni voznikayut na opredelennyh modah? Eti voprosy rassmotreny [5, 6] i resheny. Zdes' ih reshenie ne privoditsya, poskol'ku ono, hotya i ne ochen' slozhno, no dovol'no gromozdko. Interesuyushihsya otsylaem, naprimer, k [5, 6, 7] . . Ris. 3. Fokusirovka i rasseyanie izlucheniya zvezdy pri ee kolebaniyah na mode vysokogo poryadka Kratko rezul'tat resheniya vyglyadit tak. 1. Avtokolebaniya v zvezde voznikayut tol'ko pri uslovii sushestvovaniya v nei nekotoroi poverhnosti, na kotoroi skorost' termoyadernoi reakcii izmenyaetsya prostranstvennym skachkom. 2. Pul'sacii voznikayut na modah nizkogo poryadka, esli sfericheskaya poverhnost' razryva lezhit v oblasti serediny radiusa zvezdy. 3. Pul'sacii voznikayut na modah vse bolee vysokogo poryadka pri priblizhenii poverhnosti razryva k poverhnosti zvezdy. 4. Pri priblizhenii poverhnosti razryva k poverhnosti zvezdy spektr zapolneniya impul'sov smeshaetsya v storonu gamma-diapazona. 5. S uvelicheniem nomera mody chastota pul'sacii vozrastaet. Predlozhennyi podhod pozvolil ob'yasnit' sleduyushie fakty i zavisimosti. Punkty 1 i 2 otnosyatsya v zvezdam, pul'siruyushih na modah nizkogo poryadka, ostal'nye k pul'saram. 1. Edinstvo prirody pul'siruyushih zvezd. 2. Effekt Blazhko. 3. Prirodu impul'snogo izlucheniya pul'sarov. 4. Svyaz' pul'sarov s vzryvami sverhnovyh. 5. Vysokuyu chastotu sledovaniya impul'sov. 6. Vysokuyu intensivnost' impul'sov za schet fokusirovki EMI. 7. Prirodu gigantskih impul'sov. 8. Prirodu stabil'nyh subimpul'sov. 9. Prirodu plavayushih subimpul'sov. 10. Malye deviacii impul'sov vo vremeni. 11. Postoyannoe izmenenie srednei chastoty sledovaniya impul'sov. 12. Diskretnoe izmenenie chastoty sledovaniya impul'sov. 13. Polyarizaciyu izlucheniya pul'sarov. 14. Shirokii spektral'nyi sostav impul'sov. 15. Vyklyuchenie pul'sarov. 16. Vliyanie nomera mody kolebanii na stepen' polyarizacii izlucheniya pul'siruyushih zvezd. Kosvennye priznaki, takie kak ocenivaemaya shirina diagrammy napravlennosti izlucheniya, nekotorye osobennosti spektra EMI, nablyudayushiesya mesyachnye cikly izlucheniya nekotoryh pul'sarov pozvolyayut orientirovochno ocenit' ih razmer. On okazyvaetsya poryadka razmera belogo karlika, t.e. pul'sar imeet diametr poryadka 50-100 tysyach kilometrov i bolee. Sledovatel'no, pul'sary nikak ne mogut byt' neitronnymi zvezdami. Esli izlozhennye predstavleniya o pul'saciyah zvezd verny, ih mozhno rasprostranit' i na magnitary. Vse eti rezul'taty polucheny bez ispol'zovaniya predstavlenii o neznakomyh nam neitronnyh zvezdah, bez predpolozhenii o zapredel'nyh skorostyah ih vrasheniya i o gigantskih magnitnyh polyah v nih. V ih osnovu legli tol'ko izvestnye fizicheskie zakony i proverennye na opyte rezul'taty izvestnyh eksperimentov i nablyudenii, rezul'taty gromozdkogo, no dostatochno strogogo teoreticheskogo analiza. Detal'noe razvitie izlozhennyh predstavlenii trebuet dal'neishei raboty, konca kotoroi ne vidno. Literatura. 1. Koks Dzh.P. Teoriya zvezdnyh pul'sacii. Per. s angl.- M.: Mir, 1983. 326 s. 2. Smit F.G. Pul'sary: Per. s angl. M.: Mir,1979. 268 s. 3. Feinmanovskie lekcii po fizike. T. 3. M.: Mir, 1965. 238 s. 4. Yavorskii K.M., Detlaf A.A. Spravochnik po fizike. M.: Nauka, 1965. 848 s. 5. Gladyshev V.N. Avtokolebaniya pri gorenii i termyadernyh vzaimodeistviyah. Novosibirsk: NIC OIGGM SO RAN, 1999. 134 s. 6. Gladyshev V.N. About a magnetic field of a pulsar // MEGAGAUSS-9. Proceedings of Ninth International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topic. Moscou St.-Petersburg? July 7-14, 2002. Sarov: VNIIEF, 2004, p.p 875-881. 7. Gladyshev V.N. Yavlyaetsya li pul'sar neitronnoi zvezdoi? // Estestvennye i tehnicheskie nauki 2006, 6, s.s. 52-58.