Источник энергии
Периодичность импульсов радиопульсара выдерживается с удивительной точностью. Это самые докладные часы в природе. И все же для многочисленных .пульсаров получилась зарегистрировать и регулярные смены их периодов. Конечно, это исключительно малышки смены и отбываются они очень неспеша, да что регулярность следования импульсов нарушается только очень слабо. Характерное время смены периода складывает для большинства пульсаров приблизительно миллион годов; это означает, что только за миллион годов можно ждать заметного - скажем, вдвое - смены периода.
Во всех известных случаях радиопульсары увеличивают, а ни уменьшают свой период. Другими словами, их вращение замедляется со подчас. Что-то тормозит вращение нейтронной звезды, на что-то тратится ее энергия вращения. Да ни или служить вращение источником, питающим излучение пульсара?
Чтобы это проверить, надо сделать прежде всего энергетическую пометку. Когда пульсар действительно излучает за счет вращения, то кинетическая энергия вращения должно обеспечивать наблюдаемую мощность излучения, его светимость. Ориентировочную пометку кинетической энергии вращения звезды можно получить по простой формуле
где М - масса звезды, V -характерная скорость вращения, в качества которой можно взять линейную скорость вращения на экваторы звезды. При типичном периоде Р==1 с и радиусе нейтронной звезды 10000 м находим :
Такой запас энергии вращения. Оценим сейчас темп ее использования. Когда период пульсара увеличивается вдвое за время t, то за то же время кинетическая энергия вращения нейтронной звезды уменьшается в 4 раза
Значить, за время t утрачивается ? начального запаса энергии вращения. Средняя потеря энергии в единицу времени:(1.5)
Мы приняли тут в качества t характерное время, равное одному миллиону годов
, и воспользовались предыдущей пометкой энергии вращения Е. Величина W-
средняя мощность, связанная с расходованием энергии вращения, что для
типичного пульсара на несколько порядков повыше его радиосветимости
Для пульсара Крабовидной мглистости, период которого складывает одну тридцатую секунды, пометку надо сделать отдельно. В его и характерное время увеличения периода ни миллиона годов; как показывают наблюдения, оно сравнительно с его крышкам, т. е. близко к тысячи годов. В этом случае мощность Же очутится в миллион раз более, чем по соотношениям (1.5); она превышает на несколько порядков полную светимость этого пульсара во всех диапазонах волн.
Можно, таким образом, сказать, что предположение о вращении как источники энергии пульсара выдерживает первую проверку: кинетическая энергия вращения нейтронной звезды достаточно большая и она способная служить резервуарам, с какого излучение черпает свою энергию. При этом на излучение тратится только невеликое частное общего расхода энергии.