Академик Ландау; Как мы жили (Ландау-Дробанцева) - страница 91

Долгое время казалось, что вскоре после своего бурного рождения нейтронная звезда должна остыть и превратиться в мертвое тело, не представляющее интереса для астронома-наблюдателя. Положение изменилось лишь в начале шестидесятых годов, когда советские теоретики начали целеустремленный поиск методов обнаружения сверхплотных небесных тел, и в частности нейтронных звезд.

Самый простой, но ненадежный способ — обнаружить и следить за движением обычной звезды, рядом с которой находится сверхплотная. Можно, конечно, определить массу второй звезды, но трудно доказать, что она действительно сверхплотная. Но есть и другая идея. Нейтронная звезда после своего образования еще настолько горяча (температура поверхности достигает миллионов градусов), что должна обязательно испускать рентгеновские лучи. Однако она остывает быстро, за несколько месяцев, и становится невидимой. Значит, надо искать такое излучение или сигналы, которые продолжались бы многие тысячи лет.

В 1967 году были открыты пульсаторы — своеобразные источники пульсирующего, периодически меняющегося радиоизлучения. Сейчас можно утверждать: пульсары — это не что иное, как нейтронные звезды. Так подтвердилось блестящее предсказание Ландау. Однако, как часто это бывает в науке, задача постепенно обрастала все новыми и новыми сложностями. Например, поначалу думали, что нейтронная звезда — некий «спокойный», то есть невращающийся шар, который к тому же и не имеет магнитного поля. А ведь оказалось, именно эти два ее свойства, написанные нами с частицей «не», ответственны за радиоизлучение, которое удается наблюдать.

Так появился вопрос: почему нейтронная звезда быстро вращается и почему ее магнитное поле велико? Ответ заключен все в той же причине ее рождения — сжатии обычной звезды. А увеличение угловой скорости вращения при сжатии — хорошо известное явление, которым, кстати, часто пользуются балерины и фигуристы, прижимая руки к телу. Аналогичный закон имеет место для магнитного поля. При сжатии магнитное поле возрастает в той же пропорции, что и угловая скорость вращения, и возникает поле, в миллион миллионов раз больше поля Земли и Солнца.

При быстром вращении и при наличии магнитного поля электроны разгоняются до чудовищной энергии, и вступают в действие особые свойства сверхсильного магнитного поля: заряженные частицы испускают фотоны — кванты электромагнитного излучения, те в свою очередь рождают пары электронов и позитронов. Именно их колебания и дают то направленное радиоизлучение, которое воспринимается антеннами астрономов. Теряя энергию вращения, пульсар, естественно, постепенно замедляется. Но внутри пульсара находится сверхтекучая нейтронная жидкость, которая не сразу воспринимает изменения в скорости вращения. Поэтому при анализе этих явлений понадобилась теория сверхтекучести — замечательного свойства квантовых жидкостей, теоретически исследованного Л.Д.Ландау.