ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 4 5
Характеристики некоторых пульсаров по Терзяну (1973), Гревннгу и Уолмсли (1970), Рейхли и Даунсу (1971)
О б о з н а ч е н и е |
Г а л а к т и ч е |
П е р и о д |
|
п у л ь с а р а |
с к и й н о м е р |
||
( э к в а т о р и а л ь н ы й ( к о о р д и н а т ы |
Р (сек) |
||
н о м е р ) |
l" , Ъ") |
||
|
П о л у ш и р и н а и м п у л ь с а , (м сек)
К
Е
О
S t
ев „
S Q
П р и р о с т п е р и о д а , |
Р (м с е к /с у т ) |
Х а р а к т е р н ы й в о з р а с т , т (м л н лет ) |
Т и п и м п у л ь с а |
'о'
с
V.
е н и я |
и |
щ |
г и |
я в р а ) |
а н е р /сек) |
Э н е р г и (10« эрг |
П о т е р я (К)3* эра |
I 1 |
|
о:
О
в
к
ь.
<Л 2
i t
и в
в»
иЕ
С р ед и , п л о т н о с т ь п о т о к а н а 430 М г ц (янг.к ) |
П р е д е л т а н г е н ц и а л ь н о й с к о р о с т и (к м ' с е к ) |
С т е п е н ь п о л я р и з а ц и и и м п у л ь с а , % % |
З в е з д н а я в е л и ч . о п т и ч . п у л ь с а р а , m v |
Пр и м е ч а
ни е
СР 0329+54 |
14570—192 |
0,714519 |
|
6 |
26,776 |
0,177 |
и |
S |
0,8 |
3,1 |
1,8 |
0,8 1,68 |
195 |
16 > 25"5 |
|
|||
NP 0525+21 |
183,8—6,9 |
3,745491 |
|
181 |
50,8 |
3,452 |
3 |
D |
0,8 |
0,1 |
0,2 |
8,5 |
0,045 |
|
25 |
16,5 |
в М 1 |
|
NP |
0531+21 |
184,6—5,8 |
0,033130 |
|
3 |
56,805 36,526 |
0,0025 |
S |
2,0 1458 |
3,7 |
2,4 |
0,82 |
|
|||||
PSR |
0611+22 |
188,7+2,4 |
0,334919 |
|
6 96,7 |
4,84 |
6,19 |
S |
1,5 |
1,0 |
0,4 |
0,3 |
0,081 |
|
6 |
>21 |
в 1C443 |
|
СР 0809+74 |
140,0+31,6 1,292241 41,8 |
5,84 |
0,0138 |
250 |
S |
0,3 |
|
|
||||||||||
АР 0823+26 |
197,0+31,7 0,530660 |
|
5,9 |
19,4 |
0,144 |
10 |
S |
0,3 |
5,7 |
3,6 |
0,7 |
0,063 270 |
12 |
> 2 5 ,5 |
в V elX |
|||
PSR |
0833—45 |
263,6—2,8 |
0,089219 |
|
2 |
63 |
10,823 |
0,023 |
S |
0,5 |
201 56 тыс 2,3 |
0,2 |
16 20 |
> 2 7 |
||||
СР 0950+08 |
228,9+43,7 0,253065 |
|
8,8 |
2,965 |
0,0198 |
35 |
S |
0,1 24,9 |
4,5 |
0,2 0,51 |
> 2 5 ,6 |
|
||||||
СР 1133+16 |
241,9+69,2 1,187911 27,7 |
4,834 |
0,323 |
10 |
D 0,1 |
1,1 |
0,7 |
1,4 |
0,22 |
185 33 > 2 4 |
в SNR? |
|||||||
МР 1154—62 |
296,7—0,2 |
0,40052 |
49,9 |
320 |
0,0825 |
46 |
|
1,3 10 |
0,1 |
|
0,1 |
126 50 |
> 1 9 ,5 |
|||||
АР 1237+25 |
252,2+86,5 1,382449 |
9,254 |
С 0,1 |
0,8 |
0,8 0,11 |
|
||||||||||||
HP |
1508+55. |
91,3+ 52,3 0,739678 10,3 |
84,48 |
0,545 |
3 |
S |
0,2 |
2,9 |
4,0 |
1,3 |
0,047 |
110 |
20 |
> 2 1 ,5 |
|
|||
PSR |
1749—28 |
1,5—1,0 |
0,562553 |
6 50,88 |
0,705 |
2,2 |
S |
<1 |
5,1 |
14,7 |
1,5 |
0,5 |
|
> 19 |
|
|||
JP |
1858+03 |
3 7 ,2 -0 ,6 |
0,655444 |
170 |
420 |
0,116 |
32 |
S |
< 7 |
3,7 |
|
|
0,03 |
100 10 |
> 26 |
в SNR? |
||
СР 1919+21 |
55,8+ 3,5 |
1,337301 31,2 |
12,43 |
D |
0,2 |
0,9 |
0 , 2 |
0,9 0,14 |
||||||||||
PSR |
1929+10 |
47,4—3,9 |
0,226517 |
|
5,3 |
3,176 |
0,100 |
6,2 |
S |
0,2 31,2 |
31,8 |
0,4 |
0,28 |
|
70 > 2 5 ,5 |
|
||
JP |
1933+16 |
52,4—2,1 |
0,358735 |
|
8,0 158,53 |
0,519 |
1,9 |
S |
>6 12,4 |
41,6 |
1,0 0,22 |
|
12 |
> 2 3 |
|
|||
JP 2003+31 |
69,0—0,0 |
2,111206 |
|
25 |
225 |
|
120 |
S |
1,2 |
0,4 |
|
|
0,02 |
18 12 |
|
|
||
AP |
2016+28 |
68,1—4,0 |
0,557953 |
13,9 |
14,16 |
0,0129 |
S |
>1 |
5,1 |
0,3 |
0,2 0,17 |
> 25 |
|
|||||
PSR |
2045—16 |
3 0 ,5 -3 3 ,1 |
1,961567 |
79,0 |
11,51 |
0,945 |
5,7 |
т |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
3,2 |
0,061 300 |
40 > 23 |
|
|||
IPSR |
2154+40 |
90,5—11,5 1,525264 |
50 |
110 |
|
|
|
|
0,7 |
|
|
0 , 2 |
|
|
|
|
П У Л Ь С А РЫ — З В Е З Д Н Ы Е ОСТАТКИ С В Е Р Х Н О В Ы Х |
321 |
II Н-областей получаются различающиеся системы расстоя ний. Для далеких высокоширотных пульсаров, находя щихся вне галактического диска (последний для свобод ных электронов имеет втрое меньшее сжатие, чем для газа), по DM получается лишь нижний предел г. Для части пульсаров имеются и другие независимые оценки рас стояний: по шкале расстояний до остатков сверхновых, где найдены пульсары (наиболее надежно) и по наличию радиолинии 2 1 см в поглощении в спектре пульсара (это дает нижний предел расстояния до пульсара в соответст вии с предполагаемым расположением спиральных рука вов в его направлении). Имеются еше попытки оценивать расстояния по величине межзвездных сцинтилляций (Ланг, 1971) и по гипотетическому соотношению «пе риод — светимость» пульсаров (Царевский, 1972; Кавалло, Вентура, 1972) однако еще Венугопал (1971) нашел, что это соотношение для пульсаров должно быть ненадеж ным. Действительно, оценки радиосветимости средних импульсов пульсаров на одной и той же частоте иногда различаются на порядок. Характеристики наиболее ин тересных пульсаров приводятся в табл. 45.
Из анализа расстояний пульсаров следует, что практи чески обнаружены все пульсары с DM 20 пс1см3, т. е. в радиусе 0,7 кпс (Хюиш, 1970). Технически сейчас изме римы DM 400 пс1см3, следовательно, пульсары, располо женные в галактическом диске далее 13,5 кпс, необнаружимы. Однако для межгалактической среды Ne —
— 0,0001 см~3 (Терзян, 1970) и, например, для пульсаров в М 31 вне HI 1-областей DM > 74 пс1см3, что измеримо.
Пока не ясно, имеют ли пульсары тенденцию концент рироваться к спиральным рукавам. Дэвидсон и Терзян (1969) ее обнаружили, а Прентайс (1970) нет. Распределе ние пульсаров по галактическим широтам в окрестностях 1 кпс около Солнца имеет максимум на Ъ" = — 2°,5, что указывает на апликату Солнца над плоскостью симметрии распределения пульсаров z0 = 2 0 пс — в согласии с его положением относительно населения спиральных рукавов.
Но |
распределение концентрации |
пульсаров |
по |
аплика- |
|
те: |
N |
(z) = N 0 exp (— | z |/ | z |), |
дает средние |
| z | = |
|
= |
110 |
пс — намного выше, чем для ОВ-звезд, |
их скопле |
ний и остатков сверхновых. Оно близко к распределению «звезд-бегунов», образующихся при взрыве одной из
И Явления нестационарности
322 |
С В Е РХ Н О В Ы Е З В Е З Д Ы |
[Гл. 7 |
компонент |
тесной двойной пары (Блаау, |
1961), и, воз |
можно, пульсары и «бегуны» имеют общее происхождение (об этом свидетельствуют и высокие пределы оценок тан генциальных скоростей пульсаров, получаемые по ана лизу межзвездных осцилляций их радиоизлучений). Бла годаря приобретенной при распаде тесной звездной пары скорости пульсары могут покинуть старые остатки сверх новых и обнаруживаться вне их (Прентайс, 1970; Царевский, 1972). Однако для окончательных выводов нужны еще дальнейшие исследования. Нотни и др. (1970) пола гают, например, что короткопериодические пульсары просто сильнее концентрируются к плоскости Галактики.
2. О п т и ч е с к и й п у л ь с а р . Сталин и Рейфенстейн (1968) обнаружили в Крабовидной туманности радиопульсар NP 0532 с самым коротким периодом. Кок и др. (1969) нашли на его месте пульсирующий с таким же периодом оптический объект, который Линде и др. (1969) отождествил с юго-восточной компонентой централь ной пары звезд, давно считавшейся звездным остат ком сверхновой (Бааде, 1942) и инжектором релятивист ских частиц (Шкловский, 1966). В рентгеновском излу чении М 1 также была найдена пульсирующая компонента такого же периода (Фриц и др., 1969), а баллонными экс периментами на 10—150 Мэе были также обнаружены следы пульсирующего гамма-излучения (Кинзер и др., 1971), заметно превышающего предел гамма-излучения самой туманности.
Вместе с фотоэлектрическими определениями излуче ния пульсара в оптическом и инфракрасном диапазонах (Оук, 1969; Нойгебауэр и др., 1969) теперь имеются оцен ки всего электромагнитного спектра этого пока единствен
ного пульсара, проявляющего |
себя во всех диапазонах |
(рис. 105). |
|
Период NP 0532 измерен с наиболее высокой точностью |
|
и представляется в форме Р = |
Р 0 + P0t + Р 0 t2l2, при |
чем первая производная Р 0 = |
36,5 нсек/сут получается |
очень надежно. |
|
Спектр оптического пульсара не имеет линий, поэто му его лучевая скорость неизвестна, но тангенциальная скорость может оцениваться по межзвездным сцинтилля циям его радиоизлучения, по гипотезе его бегства из ас
$ 7] П У Л Ь С А РЫ — З В Е З Д Н Ы Е ОСТАТКИ С В Е Р Х Н О В Ы Х |
323 |
социации Gem I (Тримбл, Риз, 1970) и по собственному движению (см. табл. 40). Если взять данные, полученные только с помощью больших телескопов, то среднее расчет ное положение звезды в 1054 г. в пределах ошибок сходит ся с точкой разлета туманности (Минковский, 1971).
Рис. Ю5. |
Электромагнитный спектр |
оптического |
пульсара |
|
NP 0532. По оси абсцисс — логарифмы частот, по |
оси |
ординат — |
||
плотности |
потоков. Указаны зависимости |
потока |
от частоты в ра |
диодиапазоне, оптическом спектре и рентгеновском диапазоне.
Поиски других оптических пульсаров в остатках сверх новых и на местах известных радиопульсаров пока безус пешны. С другой стороны, радиопульсары найдены еще
вПарусах-Х и возле 1C 443 (табл. 45). Были предприняты попытки рассчитать возможный характер радиопульсаров
воптическом и инфракрасном диапазонах (тер Хаар, 1971), но даже в Парусах-Х оптический пульсар получился слабее 25т (Пачини, 1971), а его поиски даже до 27т были безрезультатны (Ласкер и др., 1972).
Раппопорт и др. (1973) обнаружили с помощью рентге
новского телескопа, установленного на ракете, яркий то чечный рентгеновский источник в центре волокнистой туманности в Лебеде. Его излучение более жестко, чем рентгеновское излучение самого остатка оболочки этой сверхновой. Температура источника соответствует
11*
324 |
С В ЕРХ Н О В Ы Е З В Е З Д Ы |
[Гл 7 |
тепловому |
излучению в 2 млн. градусов. По-видимому, это |
звездный остаток сверхновой или излучение примыкаю щей к нему среды.
3. П у л ь с а р к а к н е й т р о н н а я з в е з д а. Классическая теория нейтронных звезд рассматрива
ла их как продукт эволюции звезд, |
имевших |
массу в |
|
1 — 2 SK®, из стадии красных гигантов, когда после выгора |
|||
ния в звездных |
недрах «ядерного» горючего начинается |
||
быстрое (— 0 , 1 |
сек) гравитационное |
сжатие |
(коллапс), |
останавливаемое при достижении звездой ядерной плот ности (~ 1014 г/см3) силами ядерной упругости. Сжатие разрушает атомные ядра, превращая их в нейтроны (нейтронизация вещества), а избыточные температура и плот ность вызывают быстрые ядерные реакции легких ядер, имеющие взрывной характер. Сильная ударная волна, возникшая при взрыве, выбрасывает часть массы звезды — газовый остаток оболочки сверхновой, а из остальной формируется нейтронная звезда.
Стандартная модель нейтронной звезды характеризу ется следующими данными: радиус звезды при массе по рядка солнечной — 1 0 км, а радиус ее вырожденного ней тронного ядра —9 км (температура его 10 млрд, градусов, плотность на периферии ядра ~ 10 11 г!см3). Слой толщи ной в 1 км, окружающий ядро, состоит из атомных ядер,
перенасыщенных |
нейтронами, а самый наружный |
слой |
(0 ,1 — 1 см) — из |
невырожденных ядер железа и |
более |
тяжелых элементов. Температура поверхности — 1 |
млн. |
градусов, плотность -~107 г1см3. При указанной плотности возможно образование кристаллизованной коры.
Уменьшение радиуса звезды в 105 раз при сохранении момента углового вращения ведет к уменьшению периода вращения, имевшегося у звезды до коллапса, до 0 , 0 1 мсек. Но в действительности такой период для образующейся нейтронной звезды невозможен из-за большой центробеж ной силы на поверхности, которая в этом случае превы сила бы силу тяготения звезды. Самый короткий период у нейтронной звезды стандартных размеров должен быть около 2,6 мсек. Вращательная энергия стандартной ней тронной звезды 7-10ie IP2эрг (Голд, 1969) может обеспе чить активность остатка сверхновой в течение его сущест
вования. |
Например, энергия вращения пульсара в М 1 |
1 0 50 эрг, |
ее потеря, оцениваемая по возрастанию периода, |