Предсказание звездотрясений на пульсарах

Современная сейсмология пока не может сколько-нибудь точно предсказать время и место землетрясения. А вот астрономы добились гораздо больших успехов: они уже могут прогнозировать звездотрясения на пульсарах.

Пульсары - это вращающиеся нейтронные звезды с сильным магнитным полем. На пульсаре время от времени происходят разломы коры (звездотрясения) и в результате этих катаклизмов скорость вращения пульсара временно увеличивается.

На примере наблюдения за пульсаром PSR J0537-6910 ученые пришли к выводу, что временной интервал между звездотрясениями пропорционален интенсивности последнего звездотрясения. Формула на первый взгляд незамысловатая, но для определения конкретных закономерностей потребовались длительные наблюдения. Тем не менее, придерживаясь этого правила, астрономы вовремя нацелили космический телескоп Rossi X-ray Timing Explorer на упомянутый пульсар, чтобы через пару дней провести наблюдения звездотрясения. Таким способом в течение последних восьми лет они зафиксировали около 20 звездотрясений пульсара PSR J0537-6910. Кроме того, им удалось выявить связь между изменением скорости вращения пульсара и надвигающимся звездотрясением. Причем время звездотрясения удается предугадать с точностью до двух дней.

Отметим еще, что пульсар PSR J0537-6910 расположен в южном полушарии неба на расстоянии около 170 тыс. световых лет от Земли. Он находится внутри туманности, которая представляет собой остатки взрыва сверхновой, произошедшего 4 тысячи лет назад. По наблюдениям ученых, на этом пульсаре довольно часто происходят звездотрясения. Вообще-то, пульсары при рождении вращаются очень быстро, а потом это вращение постепенно замедляется. Сейчас пульсар PSR J0537-6910 делает вокруг своей оси 62 оборота в секунду. Во время звездотрясения скорость вращения пульсара увеличивается на один оборот каждые 7 часов, но через некоторое время его вращение опять замедляется до первоначального значения.

Такое поведение пульсаров в принципе соответствует теории, согласно которой под твердой корой пульсара находится сверхтекучая нейтронная "жидкость". При таком строении скорости вращения внешней коры и жидкого ядра отличаются, и когда разница скоростей превосходит некий определенный предел, происходит взлом коры, жидкость устремляется к поверхности и скорость вращения пульсара увеличивается. Перед крупным взломом коры всегда происходит несколько мелких, в результате которых скорость вращения пульсара претерпевает небольшие изменения. Это дрожание импульсного излучения пульсара является предвестником крупного звездотрясения.

Кроме того, астрономы нашли доказательство того, что полюса магнитного поля пульсара перемещаются со временем - примерно на 1 метр в год (отметим, что диаметр пульсара составляет порядка 20 км, а масса сравнима с массой Солнца). Аналогичное явление наблюдается и на Земле, например, сейчас северный магнитный полюс перемещается со скоростью 40 км в год из Канады на север и немного к западу. На пульсарах все гораздо компактнее, так что и 1 метр в год - это существенное расстояние.