Пульсары представляют собой сферические, компактные объекты размером с небольшой город, но с массами, превосходящими массу нашего Солнца. Учёные используют пульсары для изучения экстремальных состояний вещества, для поиска планет за пределами Солнечной системы, а также для измерения космических расстояний.
Пульсары к тому же могут помочь учёным обнаружить гравитационные волны, которые могут указать на области в которых произошли высокоэнергичные космические события, такие как, например, столкновения сверхмассивных чёрных дыр. Впервые обнаруженные в 1967 году, пульсары до сих продолжают завораживать астрофизиков.
С Земли, пульсары зачастую выглядят как мерцающие звёзды. Постоянно включаясь и выключаясь они, кажется, мигают с постоянным ритмом. Пульсары испускают два устойчивых, узких пучка света в противоположных направлениях. Несмотря на то, что свет от луча устойчив, пульсары тем не менее непрерывно мерцают, что объясняется их вращением.
Поскольку мерцание пульсара обусловлено его спином, то скорость импульсов также показывает скорость, с которой пульсар вращается. За последние 50 лет в общей сложности было обнаружено более 2000 пульсаров. Большинство из них совершают около одно оборота в секунду (так называемые медленные пульсары), тем не менее существует около 200 пульсаров, которые совершают сотни оборотов в секунду (быстрые пульсары). Самые быстрые известные пульсары могут вращаться со скоростью более 700 оборотов в секунду.
Пульсары на самом деле не являются звёздами – или, по крайней мере, они не являются “живыми” звёздами. Пульсары принадлежат к семейству объектов, которые известны как нейтронные звёзды – объекты, которые образуются, когда звезда более массивная, чем Солнце заканчивает свой жизненный цикл и разрушается, проваливаясь сама в себя. Эта звёздная смерть обычно приводит к появлению мощного явления известного как взрыв сверхновой. Нейтронная звезда – это сверхплотный объект, оставшийся после смерти звезды.
“Чтобы нейтронная звезда стала пульсаром и у неё появились джеты, она должна иметь правильную комбинацию спиновой частоты и напряжённости магнитного поля”, – сказал Ферул Озель (Feryal Ozel), профессор астрономии и астрофизики из Аризонского университета.
Нейтронные звёзды, как правило достигают 20-24 километров (12,4-14,9 миль) в диаметре, но при этом они могут быть в два раза более тяжёлыми, чем наше Солнце, диаметр которого составляет 1 392 000 километров (864 938 миль). Куб с ребром в 1 сантиметр из вещества нейтронной звезды будет весить 1 миллиард тонн – это примерно столько же сколько весит гора Эверест. Гравитационное притяжение на поверхности нейтронной звезды будет приблизительно в 1 миллиард раз сильнее, чем гравитационное притяжение на поверхности Земли.
Единственным объектом с более высокой, чем у нейтронной звезды, плотностью является чёрная дыра, которая также формируется, когда разрушается умирающая звезда. Самая массивная нейтронная звезда из обнаруженных на сегодняшний день имеет массу, которая в 2,04 раза превышает массу Солнца. Пульсары являясь по своей сути нейтронными звёздами обладают мощными магнитными полями, которые от 100 миллионов до 1 квадриллиона (миллион миллиардов) раз сильнее, чем магнитное поле Земли.