1967 թվականին աստղագետները հայտնաբերեցին խորհրդավոր ռադիոազդանշաններ, որոնք կրկնվում էին զարմանալի կանոնավորությամբ։ Գիտնականները նույնիսկ ենթադրել էին, որ դրանց աղբյուրը կարող են լինել արտաերկրյա քաղաքակրթությունները։ Սակայն բացատրությունը կապված էր Տիեզերքի ամենաանսովոր օբյեկտներից մի քանիսի հետ։ Այս տիեզերական մարմինները կարող են վայրկյանում հարյուրավոր պտույտներ կատարել, ունեն անհավանական ուժի մագնիսական դաշտեր և հնարավորություն են տալիս ուսումնասիրել նյութի այնպիսի վիճակներ, որոնք անհնար է վերարտադրել Երկրի վրա։ Խոսքը նեյտրոնային աստղերի մասին է, սակայն դրանց հատկությունները ոչ պակաս զարմանալի են, քան բացահայտման պատմությունն ինքնին։

Ինչպես են առաջանում նեյտրոնային աստղերը

Նեյտրոնային աստղերը առաջանում են զանգվածային աստղերի մահից հետո։ Երբ այդպիսի աստղը սպառում է իր վառելիքի պաշարները, նրա միջուկը գրավիտացիայի ազդեցությամբ սկսում է սեղմվել, իսկ արտաքին շերտերը գերնոր աստղի պայթյունի ժամանակ դուրս են նետվում տիեզերք։ Արդյունքում մնում է չափազանց խիտ օբյեկտ՝ նեյտրոնային աստղ։

Թե պայթյունից հետո կոնկրետ ինչ է ձևավորվում, կախված է սկզբնական աստղի զանգվածից։ Որոշ դեպքերում մնացորդը դառնում է նեյտրոնային աստղ, մյուսներում՝ սև խոռոչ։

Գերնոր աստղի պայթյունը կարճ ժամանակով իր պայծառությամբ կարող է ստվերել ամբողջ մի գալակտիկա։ Միևնույն ժամանակ տիեզերք նետված նյութը շարունակում է գոյություն ունենալ և ուսումնասիրվել հազարամյակների ընթացքում՝ օգնելով գիտնականներին վերականգնել աստղերի պատմությունը։

Խտություն, որը դժվար է պատկերացնել

Նեյտրոնային աստղերը պատկանում են ամենախիտ օբյեկտների շարքին, որոնք աստղագետները կարող են անմիջականորեն դիտարկել։ Դրանց զանգվածը կարող է հասնել մոտ երկու արեգակնային զանգվածի, մինչդեռ տրամագիծը համեմատելի է քաղաքի չափերի հետ։

Այդպիսի օբյեկտի խտությունը պատկերացնելու համար NASA-ն բերում է տեսանելի համեմատություն․ նեյտրոնային աստղի նյութից շաքարի խորանարդիկի չափի մի կտորն Երկրի վրա կկշռեր մոտ մեկ տրիլիոն կիլոգրամ՝ մոտավորապես լեռան չափ։

Այսպիսի պայմաններում նյութի մասին սովորական պատկերացումները դադարում են լիարժեք գործել։ Թե կոնկրետ ինչպես է նյութը իրեն պահում այսքան ծայրահեղ խտության պայմաններում, մնում է ժամանակակից ֆիզիկայի չլուծված խնդիրներից մեկը։

Ի տարբերություն սև խոռոչների՝ նեյտրոնային աստղերը թաքնված չեն իրադարձությունների հորիզոնի հետևում։ Այդ պատճառով դրանց դիտարկումները գիտնականներին հնարավորություն են տալիս ուսումնասիրել նյութի հատկությունները այնպիսի պայմաններում, որոնք անհասանելի են Երկրի վրա ուղիղ փորձերի համար։

Տիեզերական ժամացույցներ, որոնք աշխատում են անհավանական ճշգրտությամբ

Որոշ նեյտրոնային աստղեր կոչվում են պուլսարներ։ Դրանք արձակում են ուղղորդված ճառագայթման փնջեր, որոնք աստղի պտտման ընթացքում պարբերաբար հատում են Երկրից դիտարկման գիծը։ Այդ պատճառով աստղագետները գրանցում են կրկնվող իմպուլսներ՝ կարծես տիեզերական փարոսի ազդանշաններ լինեն։

Հայտնի ամենաարագ պուլսարները վայրկյանում հարյուրավոր պտույտներ են կատարում։ Ռեկորդակիրներից մեկը՝ PSR J1748-2446ad-ը, րոպեում կատարում է մոտ 43 հազար պտույտ՝ մոտավորապես 717 պտույտ վայրկյանում։

Իմպուլսների կանոնավորությունը պուլսարներին հատկապես հետաքրքիր է դարձնում աստղագետների համար։ Շաբաթների, ամիսների և ավելի երկար ժամանակահատվածների ընթացքում դրանցից որոշները ցուցաբերում են կայունություն, որը գերազանցում է ատոմային ժամացույցների ճշգրտությունը։ Չափելով ազդանշանների հասնելու ժամանակը՝ հետազոտողները կարող են հետևել այս օբյեկտների վարքագծի փոփոխություններին և ստացված տվյալները օգտագործել տիեզերքը ուսումնասիրելու համար։

Մագնիսական դաշտեր, որոնք կարող են առաջացնել աստղաշարժեր

Նեյտրոնային աստղերի մագնիսական դաշտերը կարող են միլիարդավոր և տրիլիոնավոր անգամ ավելի ուժեղ լինել, քան Երկրինը։ Կան նաև հատկապես մագնիսապես ակտիվ տեսակներ՝ մագնետարներ, որոնց դաշտերը կարող են լինել ևս մոտ հազար անգամ ավելի ուժեղ, քան սովորական նեյտրոնային աստղերինը։

Այսպիսի պայմանները կարող են առաջացնել աստղաշարժեր․ օբյեկտի մագնիսական դաշտում և կեղևում առաջացած լարվածությունը բերում է նրա մակերեսի կտրուկ փոփոխությունների։ Այս գործընթացներն ուղեկցվում են գամմա-ճառագայթման հզոր բռնկումներով։

Որոշ բռնկումներ այնքան ինտենսիվ են, որ դրանց ազդեցությունը հաջողվում է գրանցել նույնիսկ հազարավոր լուսատարիների հեռավորությունից։ Մագնետարների ճառագայթումը կարող է չափելի փոփոխություններ առաջացնել Երկրի մթնոլորտի վերին շերտերում։

Նման երևույթների ուսումնասիրությունն օգնում է գիտնականներին ավելի լավ հասկանալ, թե ինչպես են նյութը և մագնիսական դաշտերը իրենց պահում ծայրահեղ ծանրաբեռնվածության պայմաններում։

Ինչու գիտնականները սկզբում կասկածեցին այլմոլորակայիններին

Պուլսարների բացահայտման պատմությունը սկսվեց 1967 թվականին, երբ աստղագետները հայտնաբերեցին անսովոր կանոնավոր ռադիոիմպուլսներ, որոնց աղբյուրը միանգամից հնարավոր չէր պարզել։

Առաջին բացատրություններից մեկը, որը հետազոտողները կարճ ժամանակով դիտարկում էին, արտաերկրյա քաղաքակրթության արհեստական ազդանշանի հնարավորությունն էր։ Այդ պատճառով սկզբնական օբյեկտը ստացել էր ոչ պաշտոնական LGM-1 անվանումը՝ անգլերեն Little Green Men արտահայտության կրճատումը, այսինքն՝ «փոքրիկ կանաչ մարդուկներ»։

Ավելի ուշ պարզվեց, որ ազդանշանները բնական ծագում ունեն․ դրանք արձակում է պտտվող նեյտրոնային աստղը։ Օբյեկտը վերանվանվեց PSR B1919+21, իսկ այդ բացահայտումն ինքնին դարձավ նեյտրոնային աստղերի ուսումնասիրման կարևոր փուլ։

Այսօր պուլսարները օգնում են ուսումնասիրել նյութի հատկությունները, մագնիսական դաշտերը և ծայրահեղ պայմաններում տեղի ունեցող գործընթացները։ Այս կոմպակտ օբյեկտները ցույց են տալիս, թե որքան անսովոր կարող են լինել ֆիզիկայի օրենքները այնտեղ, որտեղ հսկայական քանակությամբ նյութը սեղմված է քաղաքի չափ տարածության մեջ։