Глава 17
Пульсары
Как указывалось раньше, максимальные скорости продукта самых слабых сверхновых Типа II, тех, у которых взрывающаяся звезда относительно невелика, пребывают в промежуточном диапазоне. Подобно быстродвижущимся продуктам взрывов Типа I, продукты этих меньших сверхновых Типа II являются белыми карликами. В среднем, они меньше, чем белые карлики сверхновых Типа I, и содержание железа в них меньше, но они следуют тому же эволюционному паттерну. Движущиеся с ультравысокой скоростью продукты более мощных взрывов сверхновых Типа II следуют другому пути. Как мы видели в главе 15, они движутся линейно наружу, и в обычном случае обязательно достигают результирующей скорости взрыва, превышающей две единицы, и исчезают в космическом секторе.
[more]Продукты с ультравысокой скоростью, которые расширяются во времени и линейно движутся в пространстве, являются быстродвижущимися белыми карликами стадии I (оптически невидимыми). Их самая выдающаяся характеристика – скачкообразная природа излучения, и по этой причине они называются пульсарами.
До настоящего времени, к моменту публикации книги Квазары и пульсары в 1971 году, обнаружено около 60-ти пульсаров. Сейчас количество возросло свыше 300-т. Кроме открытия рентгеновских пульсаров и определения их свойств, за прошедшие годы прогресс в сфере пульсаров состоял в основном из накопления больших данных той же природы, что и доступной в 1971 году. Проявлялось много теоретической активности, но поскольку вся она почти полностью базировалась на гипотезе “нейтронной звезды”, в области осознания того, что в данном труде определяется как истинная природа пульсаров, не произошло никакого значимого прогресса. Отсутствие базового прогресса явно демонстрируется нынешней неспособностью рассмотрения двух вовлеченных фундаментальных процессов. Как сообщал Ф. Смит в обзоре существующей ситуации, способ, посредством которого пульсары создаются взрывом сверхновых, “не понят” и “мало известно о механизме излучения”.[161]
Более того, никто не может объяснить, откуда берутся гипотетические нейтронные звезды. Как говорилось в главе 6, аргументы, выдвигаемые в поддержку допущения “коллапса” под влиянием самогравитации, абсурдны; также не выявлено никакого другого способа производства “дегенеративной материи”. Но астрономы продолжают настаивать, что, тем не менее, нейтронные звезды должны существовать.
“Даже сейчас у нас нет теории, удовлетворительно объясняющей, как массивная звезда схлопывается, чтобы становиться нейтронной звездой. Мы знаем, что нейтронные звезды возможны в нашей вселенной только потому, что мы их здесь видим, а не потому, что понимаем, как они создаются”.[162]
Харуит определяет нейтронную звезду как “схлопнувшуюся компактную звезду, ядро которой преимущественно состоит из нейтронов”.[163] Лишь одно из слов описания в этом определении подкрепляется астрономическим свидетельством. Свидетельство демонстрирует, что объект, названный “нейтронной звездой”, конечно, является компактным объектом. Но как признает сам Харуит, нет свидетельства, подкрепляющего допущение, что это “схлопнувшаяся” звезда. Никто не может объяснить, как звезда могла схлопнуться. Отсутствует и какое-либо свидетельство того, что у этого объекта есть ядро или нечто, в любой значимой степени состоящее из нейтронов. Определение не определяет наблюдаемый объект; оно определяет чисто гипотетический объект, выдуманный теоретиками.
Харуит говорит, что “мы видим, что они (нейтронные звезды) есть”. Это определенно не так. Он и его коллеги видят, что есть компактные звезды, но дальнейшее предположение, что это нейтронные звезды, представляет собой чистое допущение. Просто это еще один из многих примеров, когда астрономическая мысль утратила соприкосновение с реальностью из-за превалирующей тенденции полагать, что самая достоверная теория, доступная в данный момент, должна обязательно быть корректной, несмотря на то, как много вопросов остается без ответа, и как часто она конфликтует с данными наблюдений. Аргумент в пользу гипотезы нейтронной звезды – это тот же аргумент “нет другого способа”, с которым мы так часто сталкивались на предыдущих страницах этого и предшествующих томов. Конечно, практика приближения к выводам посредством процесса устранения имеет смысл при определенных обстоятельствах. И критике подлежит не использование, а неверное использование данного аргумента. Как указывал Фред Хойл в связи с одним из таких неверных использований:
“Поэтому аргумент является не более чем традиционным предположением, что что-то ненаблюдаемое не существует. Он подразумевает, что мы знаем все”.[164]
Это суть ситуации. Использование аргумента “нет другого способа” оправдано лишь в тех случаях, когда у нас имеется веская причина полагать, что мы действительно знаем все, относящееся к делу. В любом случае, когда вовлеченные факторы хорошо поняты, устранение всех кроме одной осознанных возможностей создает довольно веское допущение (хотя еще не доказательство), что одна оставшаяся возможность корректная и не конфликтует с наблюдением или измерением. Серьезная ошибка, которая так часто совершается в современной научной практике, не только в астрономии, но и в других сферах физической науки, состоит в принятии такого вида аргумента в тех случаях, когда допущение существования нейтронных звезд не удовлетворяет предшествующим требованиям. В результате утрачивается разница между фактом и фантазией.
Распределение и наблюдаемые свойства пульсаров указывают на то, что они расположены внутри или рядом с Галактикой. Поскольку один из них связан с Крабовидной туманностью, а другой с туманностью Вела (оба являются остатками сверхновых), представляется очевидным, что пульсары – продукты сверхновых. Достоверность ныне принятого вывода подтверждается нашим теоретическим развитием. Факт, что оба объекта расположены в остатках Типа II, тоже поддерживают наше открытие, что пульсары – это продукты только взрывов Типа II. Некоторые члены астрономического сообщества неохотно признают этот вывод, поскольку его трудно примирить с нынешними взглядами на природу пульсаров. Например, Шкловский признает, что “два неизвестных пульсара в SNR связаны со взрывами SN II”,[165] но, тем не менее, выражает веру в то, что еще возможно не открыты пульсары в связи с остатками Типа I. Вывод, что пульсары не образуются в результате взрывов Типа I, является, “по крайней мере, преждевременным”, – утверждает он. Его аргумент таков: кривые света всех сверхновых лучше объясняются непрерывным вводом энергии от пульсаров внутрь остатков, как это допускается в случае Крабовидной туманности, и что, следовательно, пульсары существуют в остатках Типа I, хотя ни один из них там не обнаружен.
Истина в том, что аргумент Шкловского становится намного убедительнее, если его перевернуть с ног на голову. Он содержит три утверждения: (1) энергия в Крабовидной туманности обеспечивается пульсаром (нейтронной звездой в нынешней мысли); (2) запас энергии одинаков у всех остатков; (3) наблюдения показывают, что в остатках Типа I пульсаров нет. Шкловский полагает, что допущение (1) обоснованно и вытекает из того, что предыдущее утверждение (3) ложное. Но наблюдение (3) намного надежнее, чем предпосылка, на которой базируются наши умозаключения. Если мы возьмем наблюдение с точки зрения его “номинальной стоимости”, мы придем к выводу, что утверждение (1) ложное, и что энергия Крабовидной туманности не обеспечивается пульсаром. Это согласуется с выводом, к которому мы пришли посредством дедукции из постулатов теории вселенной движения.
Астрономы, отвергающие идею, что в остатках Типа I имеются скрытые пульсары, не имеют объяснения ограничению пульсаров в событиях Типа II, но обычно соглашаются со Смитом, что “связь со сверхновыми Типа II кажется установленной без дальнейшей аргументации”.[166]
Во внутренних галактиках не открыто ни одного пульсара; но как отмечается в главе 15, в Большом Магеллановом Облаке имеется несколько остатков сверхновых Типа II, что указывает на то, что пульсары случайно появляются в относительно мелких галактиках, а также в больших совокупностях. Это совпадает с тем, что мы уже обнаружили в связи с существованием нескольких более старых звезд в более молодых галактиках.
В ряде примеров наблюдения пульсаров дают результаты, которые кажутся противоречивыми. Так было обнаружено, что многие, если не большинство из них движутся очень быстро, со скоростями, часто превышающими 100 км/сек.[167] Более того, средняя высота пульсаров над плоскостью галактики значительно больше, чем свойственная объектам, от которых они предположительно произошли. Такие движения и расположения не соотносятся с тем фактом, что пульсары Краба и Велы остались возле центра соответствующих им остатков.
Во вселенной движения пространственное положение пульсара и его наблюдаемая пространственная скорость связаны с гравитационным замедлением. Скорость взрыва и последующее изменение положения во втором скалярном измерении пространства нельзя представить в пространственной системе координат. Но, как мы видели в главе 15, когда часть гравитационного движения устраняется противоположно направленным движением, создающимся взрывом, движение наружу, которое уравновешивалось гравитацией, становится действующим и появляется как наблюдаемое движение в пространстве, равное по величине и противоположное по направлению нейтрализованному гравитационному движению. Следовательно, в первой части движения наружу продукта взрыва, движущегося с ультравысокой скоростью, имеется наблюдаемая скорость в пространстве и соответствующее изменение положения в системе отсчета, величина которого зависит от силы гравитации, которую приходится преодолевать.
Гравитационное влияние на объект, движущийся через часть галактики, непрерывно меняется. Сначала взрывающаяся звезда пребывает внутри гравитационного предела своего самого ближайшего соседа (если она – член двойной или множественной системы), и гравитационное сдерживание пульсара в основном происходит за счет медленно движущихся остатков взрыва. Этот эффект быстро уменьшается, и пока пульсар удаляется от изначального расположения, доминантным фактором становится совокупное влияние всех концентраций масс внутри действующего диапазона.
Такое изменение гравитационного сдерживания объясняет некоторые наблюдения, которые, в противном случае, кажутся полностью противоречивыми. Все пульсары движутся. Если взрыв сверхновой происходит в изолированной звезде во внешних регионах галактики, гравитационное сдерживание пульсара относительно слабое, а движение наружу в результате устранения гравитационного влияния соответственно небольшое. Например, пульсар Краб движется очень медленно по отношению к туманности; и согласно нынешним оценкам, он не будет удаляться еще 100.000 лет.[168] В настоящее время он все еще пребывает вблизи центра туманности.
С другой стороны, созданные взрывами пульсары, расположенные ближе к центру галактики, подвергаются действию значительных гравитационных сил благодаря влияниям на центральную массу в целом. В таком случае пространственный компонент скорости взрыва, который создает изменение положения в пространстве системы отсчета, относительно велик. Отсюда следует, что, как правило, мы можем ожидать обнаружить, что пульсары, созданные изолированными звездами во внешних регионах галактики, движутся довольно медленно и расположены в или рядом с остатками, в то время, как созданные в центральных местах будут двигаться быстро, и большинство будет обнаружено достаточно далеко от плоскости галактики. Пульсары, созданные в бинарных или множественных звездных системах или совокупностях, подвергаются большему гравитационному сдерживанию, чем единичные звезды. И если они расположены во внешних регионах, они следуют промежуточному курсу, не обретая высоких скоростей тех, которые создаются в центральных регионах, но движущихся достаточно быстро для того, чтобы удаляться от остатков на протяжении нескольких тысяч лет. Этим объясняется отсутствие пульсаров у большинства наблюдаемых остатков.
Еще одна видимая аномалия состоит в том, что наблюдаемое количество пульсаров в галактике требует скорости формирования, которая значительно превышает наблюдаемую частоту сверхновых Типа II. Смит называет это “серьезным расхождением между теорией происхождения пульсаров в сверхновых и наблюдениями их возрастов и количеств в галактике”.[169]
Наши открытия проясняют эту ситуацию. На основании теоретических выводов, сделанных в предыдущем обсуждении, количество взрывов сверхновых Типа II, происходящих в Галактике, не только изобильно, но намного превышает требующееся для наблюдения число пульсаров. Однако наши открытия состоят в том, что самые старые звезды, те, которые достигают предела возраста и взрываются как сверхновые, концентрируются в основном в центральных регионах галактики, в самых старых частях структуры. Поэтому огромное большинство сверхновых Типа II находится в центральных регионах, где они не наблюдаемы из-за сильного фонового излучения и затенения промежуточным материалом. Более того, поскольку звездные совокупности обладают общими характеристиками вязких жидкостей, они сопротивляются проникновению продуктов взрыва. В центральных регионах самых больших галактик налегающая материя ограничивает все продукты взрыва, и пульсары, включенные в эти продукты, индивидуально не наблюдаемы. В галактиках меньше максимального размера, таких как наша галактика Млечный Путь, некоторые пульсары, создающиеся во внешних частях центральных регионов, способны уходить и присоединяться к пульсарам, произошедшим от изолированных сверхновых на галактическом диске. Поэтому не трудно подсчитать количество сверхновых типа II, требующееся для подтверждения оцененной популяции пульсаров.
Традиционная теория пульсаров в большей степени покоится на нынешней интерпретации наблюдений Крабовидной туманности. Согласно этим идеям, испускание излучения из туманности питается энергией от пульсара, расположенного в центре. Но лишь несколько известных пульсаров связано с остатками сверхновой (определенно подтверждены лишь две такие связи). Следовательно, в любом событии требуется другое объяснение длительного испускания энергии из других остатков, и когда оно доступно, нет нужды в каком-то особом процессе в Крабовидной туманности. Теория вселенной движения предлагает источник, независимый от существования пульсаров в остатках.
Самое характерное свойство пульсаров, благодаря которому они и получили свое название, – это пульсирующая природа излучения, полученного от них. В начале исследования пульсаров, сразу же после открытия первого из подобных объектов, крайняя регулярность пульсаций и отсутствие любого известного процесса, как они это делают, позволила предположить, что пульсации могут создаваться искусственно, и какое-то время их шутливо называли посланиями от маленьких зеленых человечков. Когда были открыты многие другие пульсары, стало очевидно, что они являются естественными феноменами, и что от маленьких зеленых человечков придется отказаться. Но объяснение происхождения пульсирующего излучения, которое до настоящего времени выдвигали астрономы, намного более прозаично, чем маленькие зеленые человечки. Как выразился в предыдущей цитате Ф. Смит, один из выдающихся исследователей в данной области, в этой сфере “мало что известно”.
Огромная проблема в том, что естественные процессы, способные производить регулярно пульсирующее излучение, трудно найти в рамках произвольно лимитированных границ традиционной физической науки. Единственный до сих пор предложенный процесс, который получил хоть какую-то ценную поддержку, – это вращение. При отсутствии любого конкурента, это и есть ныне принятая гипотеза, хотя, как указывалось в утверждении Смита, осознается, что это объяснение не развилось до положения, когда могло бы рассматриваться как удовлетворительное. Оно слишком зависит от допускаемого существования особых условий, которые не имеют наблюдаемого свидетельства; и это оставляет нерассмотренными ряд наблюдаемых свойств пульсаров. Более того, когда процесс вращения применяется к объяснению периодичности, теоретики устраняются от его использования для объяснения некоторых других феноменов, которые на основании наблюдаемого свидетельства и независимо от любой теории почти определенно обязаны вращению. Например, “дрейфующие субпульсации”.
Во вселенной движения периодичность излучения, полученного от пульсаров, – это обязательное следствие свойства, делающего их пульсарами: ультравысокая скорость. Все объекты, движущиеся в измерении взрыва со скоростью в ультравысоком диапазоне, достигают гравитационного предела, когда их результирующая скорость в этом измерении (скорость взрыва минус действующая гравитационная скорость) достигает единицы. В тот момент, как мы видели в главе 14, действующая гравитационная скорость равна противоположно направленной единице скорости последовательности естественной системы отсчета. На основании теории излучения, изложенной в предыдущих томах, это значит, что на гравитационном пределе излучение будет испускаться с такой скоростью, что мы получаем одну единицу излучения от каждой массы на единицу пространства на единицу времени. На расстояниях выше этого предела, среднее количество полученного излучения меньше из-за дальнейшего распределения в эквивалентном пространстве. Но излучение – это вид движения, а движение существует только в единицах. Уменьшения среднего количества полученного излучения можно достичь лишь посредством уменьшения числа единиц времени, на протяжении которых принимается излучение. Излучение из пульсара выше гравитационного предела принимается с той же силой, что и от пульсара на гравитационном пределе, но лишь на протяжении непрерывно уменьшающейся пропорции общего времени. Все единицы массы звезды входят в зону пульсации лишь на очень короткое время и лишь на небольшую часть наблюдаемого периода. Таким образом, хотя общее излучение от звезды распределяется на существенный временной интервал, оно принимается в виде последовательности отдельных пульсаций.
Все периоды пульсаров удлиняются (за исключением эмиттеров рентгеновских лучей, которые мы будем рассматривать в главе 19). Следовательно, период – это указание возраста пульсара, но конкретная природа соотношения еще не выявлена. Сначала верили, что возраст можно определять простым делением периода на скорость изменения, и “характерные возрасты”, определенные таким способом можно найти в трудах, на которые мы ссылаемся. Но сейчас очевидно, что ситуация более сложная, и что большая часть возрастов, вычисленных таким образом, слишком завышена.
Первое изучение возраста пульсаров в контексте теории обратной взаимообусловленности тоже приняло неверный оборот и привело к возрастам, которые сейчас считаются слишком заниженными. Как указывалось в томе I, статус нашей системы теории, теории вселенной движения как общей физической теории, означает, что она должна обеспечивать корректное объяснение любой физической ситуации. Но объяснение не возникает автоматически. На получение корректных ответов может потребоваться существенное количество изучения и исследования. Первое подобное изучение часто оказывается неудовлетворительным в каком-то смысле. Относящиеся к делу факторы могут преувеличиваться или не полностью приниматься во внимание, даже при том, что развитие самой теории продвигалось успешно, как это было до сих пор. Так и произошло в случае первого изучения пульсаров, которое, как мы сейчас находим, привело к результатам, корректным в общих аспектах, но требующих модификации в некоторых деталях. Полномасштабное исследование феноменов пульсаров в связи с подготовкой текста для нового издания прояснило ряд положений, неверно интерпретированных либо традиционной астрономической мыслью, либо в книге Квазары и пульсары. Прояснение еще не завершено, но некоторые значимые продвижения в понимании достигнуты.
На рисунке 24 приводится диаграмма, обнаруженная во многих недавних обсуждениях взаимосвязи периодов пульсаров, с линиями, добавленными в целях настоящего рассмотрения. Осознано, что диагональная линия справа диаграммы с наклоном, пропорциональным пятой степени периода, представляет отрезок, в котором пульсирующее излучение прекращается. Также понято, что что-то должно означать отсутствие излучения, попадающего в нижнюю левую часть диаграммы. По существу, диаграмма предоставляет астрономам возможность выявления некоторых вопросов. Но она не предлагает ответов.
В контексте теории вселенной движения внешняя граница материального сектора, сектора движения в пространстве, – это предел пространства. Поскольку в данном секторе пространство и время связаны соотношением s = at², где a – это константа, относящаяся к конкретно вовлеченному феномену, величина времени, входящая в уравнение, связанная с пределом сектора, составляет t². Более того, предел сектора применяется ко всему движению, движению в трех скалярных направлениях; то есть к t6. Временной интервал между последовательными пульсациями излучения, период пульсара, связан с общим временем. Следовательно, согласно наблюдению, скорость изменения периода является производной от P. Со временем период уменьшается, но благодаря перевороту в уровне единицы, применимое количество не является производной обратной P6, а обратной производной фи, то есть обратной 6 P5.
Это указывает на то, что точки самые дальние слева на рис. 24, определяют другие и с тем же наклоном, что и линия отрезка справа на диаграмме, и пересекают последнюю на периоде около 0,62 секунды, как показано на диаграмме. Наклоненная вниз линия – это путь отношения производного периода для пульсара, который соответствует отношению 1/6 P5 без модификации, а 0,62 секунды – это период, при котором пульсар достигает предела сектора. Однако, как мы видели в главе 15, есть восемь способов, посредством которых может распределяться движение в регионе эквивалентного пространства. Но лишь один из них приводит к передаче эффекта через границу в трехмерный регион. Когда движение распределяется на n из 8-ми, наблюдаемый период увеличивается до nP. Или если мы позволим P представлять наблюдаемый период, истинный период становится P/n, а обратная производная – 1/6 (n/P)5. Таким образом, каждое распределение обладает отдельной траекторией, тянущейся от одной и той же начальной точки до краев на линии отрезка на периоде 0,62 n секунд.
Хотя наблюдаемые точки явно следуют теоретическим линиям, как показано на рис. 24, в некоторых примерах имеется значительное рассеивание, значение которого еще не ясно. Существование полуинтегральных действующих величин n – бесспорно, один из вносящих вклад факторов. Как мы часто отмечали на страницах предыдущих томов, в случаях, когда соображения вероятности благоприятны, n и n+1 почти равны, результат частенько таков и есть. Половина вовлеченных единиц принимает величину n, а вторая половина величину n+1, делая действующую величину равной n + ½. Существование эволюционной линии, основанной на n = 1½ НАСТОЛЬКО очевидно, что эта линия включена в диаграмму. Аналогичные полу-интегральные величины могут существовать во всем диапазоне, и, возможно, это все, что нужно для объяснения рассеивания в наблюдаемых точках. Если же нет, тогда по мере увеличения результирующей скорости, по-видимому, совершаются переходы от одной величины n к другой.
На нынешней стадии теоретического развития невозможно прийти к твердой теоретической оценке опорной величины – периоду, соответствующему пределу сектора, где n=1. По существу, этот период может в некоторой степени меняться. Величина 0,62 секунды, приведенная в предыдущем обсуждении, выведена эмпирически путем подгонки теоретической формы диаграммы на рис. 24 к наблюдаемым положениям.
Возраст пульсаров включает еще одну опорную оценку, для которой мы будем вынуждены пользоваться эмпирически определенной величиной 3,25x105 лет, ожидающей дальнейшего теоретического изучения. Нынешний возраст пульсара – это продукт этой величины, фактора распределения n, и квадрата периода в терминах 0,62 единицы, то есть, P/0,62². Для пульсара Краб, который обозначается 0531 + 21, из которого выведена константа возраста, мы имеем 0,033/0,62² x l x 3,25x105 = 921 год. Пульсар Вела, 0835-45, находится на эволюционной линии 1,5, и его теоретический возраст равен (0,089/0,062)² x l,5 x 3,25x105 = 10.046 годам. Это соответствует возрасту остатка сверхновой, оцененному примерно в 10.000 лет. Теоретический срок жизни этих двух пульсаров, если они останутся на нынешних эволюционных путях, будет соответственно 3,25x 105 лет и 1,10x106 лет. Максимум концентрации пульсаров пребывает на или вблизи линий с величиной n равной 2 и 3. Соответствующие сроки жизни составляют 2,6x106 and 8,8x106 лет. Такие результаты соответствуют нынешним оценкам, основанным на наблюдении разных характеристик пульсаров. Например, Смит приходит к следующему выводу: “Таким образом, мы принимаем максимум жизни для большинства пульсаров как 3x106 лет”.[170]
Из теоретического объяснения природы пульсации очевидно, что форма или профиль пульса – это отражение формы радио структуры объекта, из которого исходит испускание. Измерения пульсара на линии поля зрения определяют ширину и амплитуду пульса. Таким образом, профиль пульса – это представление поперечного сечения пульсара или, точнее, сложение ряда поперечных сечений.
Наиболее общий профиль, единичный горб, с или без нерегулярностей, явно возникает из шарового объекта, который может быть в чем-то нерегулярным. Такой простой профиль, называемый типом S, превалирует у более молодых пульсаров, тех, которые находятся в верхней левой части рис. 24. Однако, как объяснялось в главе 15, объект, компоненты которого движутся со скоростями в ультравысоком диапазоне, между двумя и тремя естественными единицами, наблюдается на радио частотах как двойная структура. Разделение, обычно нулевое, растет с расстоянием, поэтому большинство старых пульсаров имеет сложные профили типа C с двойными или множественными пиками.
Поскольку вращение пульсара переносит разные характеристики на линию наблюдения, амплитуда излучения меняется, позволяя вариации отдельных пульсаций. Но когда данные индивидуальных пульсаций собираются в единый профиль, отражающий общее испускание за один цикл вращения, профиль остается постоянным, за исключением степени, с которой имеют место реальные изменения в пульсарах (движение локальных концентраций материи и так далее). Поэтому общий профиль демонстрирует “хорошо организованное и характерное поведение”.[171]
Вращение, приданное пульсару первичным взрывом, обычно довольно ограниченное, и, как правило, общему профилю пульса молодого пульсара требуется от 500 до 2.000 или более пульсаций для достижения стабильной формы, указывающей на то, что полный цикл вращения завершен. Взаимодействие с окружающей средой увеличивает скорость вращения, и многие старые пульсары, которые приближаются к линии отрезка на рис. 24, вращаются достаточно быстро для того, чтобы создавать наблюдаемый дрейф субпульсаций. “Субпульсации последовательных пульсаций создаются на более ранних фазах, поэтому они дрейфуют довольно равномерно от края до края профиля”.[172]
Наблюдатели заметили (см., например, ссылку Манчестера и Тэйлора[173]), что разница между формами пульсации на радио и оптических частотах, наряду с прерывностью между соответствующими спектрами, позволяет предполагать наличие разных процессов испускания, в то время как временное совпадение пиков указывает на то, что процессы тесно взаимосвязаны. Такие кажущиеся противоречащими друг другу наблюдения объясняются нашим открытием, что временной паттерн пульсаций излучения не зависит от процесса, создающего излучение. В любое конкретное время все излучение, испускающееся из материи в конкретной секции пульсара, становится наблюдаемым, независимо от его происхождения.
Ввиду того, что пульсация происходит за счет ослабления испускания с расстоянием, а не благодаря любой другой характеристике излучателя или процесса испускания, излучения от всех объектов, движущихся на ультравысоких скоростях, происходят в пульсирующей форме, если испускаются в промежуток времени, пока объект проходит через зону пульсации, независимо от природы испускающего объекта. Однако излучение от гигантских облаков частиц, составляющих продукт взрыва Типа II, движущихся с ультравысокой скоростью, слишком рассеянное, чтобы наблюдаться. Тогда, как излучение из галактик или фрагментов галактик не наблюдаемо потому, что отдельные звезды, из которых состоят эти совокупности, настолько далеки друг от друга, что пульсации в излучении, полученном от них, не синхронизированы.
Поскольку излучение пульсара возникает в двумерном регионе, оно распределяется двумерно; то есть, оно поляризуется.
“Отдельные пульсации и особенно имеющие простую гауссовскую форму, высоко поляризованы. Часто поляризация достигает 100%”.[174]
Согласно теории вселенной движения, все излучение, происходящее в промежуточном диапазоне скорости, поляризовано на 100% уже в момент возникновения, но на пути движения встречаются многие деполяризующие влияния. Наблюдаемый процент поляризации – это указание на количество деполяризации, а не на исходную ситуацию. Следовательно, мы отмечаем, что излучение от пульсаров с короткими периодами с простыми профилями пульсации, классифицируемыми как Тип S, у которых еще не было времени на отделение от облаков остатков в районе взрыва сверхновой, поляризовано слабо, в то время как длинно-периодические сложные (типа С) пульсары демонстрируют сильную поляризацию.[175] Аналогично, субпульсации и микропульсации, в общем, поляризованы более высоко, чем общие профили; разница, которая обычно приписывается деполяризации.[176]
Развитие деталей вселенной движения, как они применяются к феноменам пульсаров, еще не достаточное для того, чтобы прийти к твердым выводам в связи с количественными соотношениями. Однако мы можем получить предварительные результаты, которые, возможно, будут, по крайней мере, корректны. Согласно открытиям, описанным на предыдущих страницах, размер пульсара указывается шириной пульсации. Базовый период, найденный нами эмпирически, составляет 0,62 секунды. Эквивалентное пространство равно 0,62 x 3 x 105 км = 1,86 x 105 км. Сообщается, что средняя ширина пульсации – около 3% периода.[177] Тогда определенный диаметр среднего пульсара равняется 0,03 x 1,86 x 10³ км = 5.580 км. На этом основании большинство пульсаров пребывает в диапазоне от 5.000 до 6.000 км в диаметре. То есть, внутри диапазона белых карликов.
Сейчас мы можем разделить соответствующее дуговое расстояние на время, требующееся для стабилизации общего профиля пульсации, и получить приблизительную величину экваториальной скорости вращения. У быстро вращающегося пульсара, достигающего стабильной пульсации 10 испусканий в секунду, экваториальная скорость равна приблизительно 1.800 км/сек. Это очень быстро, но не необычно для объекта, движущегося с крайне высокой скоростью. Это на порядок меньше, чем некоторые скорости вращения по сравнению с предыдущими теориями.[178] Там, где для получения стабильного общего профиля требуются 1.000 пульсаций, экваториальная скорость меньше 20 км/сек.
Одним из основных преимуществ общей физической теории является то, что это теория неизвестных физических феноменов вселенной, впрочем, как и известных. Конечно, до тех пор, пока феномен остается неизвестным, не особенно помогает наличие теории, которая его объясняет, разве что теория помогает открыть возможный феномен. Но как только ранее неизвестный феномен открыт, существование общей теории почти сразу же приводит к пониманию места этого феномена в физической картине. Если же такая теория отсутствует наперед, на это может потребоваться много времени.
В случае пульсаров, еще до их открытия, развитие астрономических аспектов теории вселенной движения уже выполнено достаточно, чтобы обеспечить объяснение природы и свойств общего класса объектов, к которым они принадлежат: продукты дезинтеграции звезды на пределе возраста, движущиеся с ультравысокой скоростью. Выводы, сделанные в ходе предварительного исследования и опубликованные в 1959 году, будут обсуждаться в главе 20. Сначала исследование в основном направлялось на продукты галактических взрывов, но как только были открыты пульсары, стало очевидно, что эти объекты принадлежат к тому же классу, что и продукты галактических взрывов, существование которых предсказывалось в публикации 1959 года, отличаясь только там, где значимым фактором является размер.
С другой стороны, у традиционной науки нет общей физической или астрономической теории, и это оставляет сферу пульсаров широко открытой для спекуляций. Воображение теоретиков разыгралось не на шутку. Как сейчас обстоят дела, превалирующее мнение таково: пульсары принадлежат к гипотетической категории “нейтронных звезд”. А когда при укладывании нейтронных звезд в картину возникают трудности, дальнейшее упражнение в воображении создает “черную дыру”.
При рассматривании конфликта между нынешней астрономической мыслью и теорией пульсаров, выведенной из постулатов обратной системы, следует осознать, что нет независимого свидетельства существования таких вещей, как нейтронные звезды или черные дыры. Они – чисто гипотетические конструкции и появились лишь потому, что принятые идеи относительно природы и свойств белых карликов накладывают ограничения на роли, которые эти объекты могут играть в физических феноменах; ограничения чисто теоретические и не имеющие никакого фактического подтверждения. С точки зрения наблюдения, все высокоплотные звезды одинаковые. Нет физического свидетельства, указывающего на любые деления в зависимости от размеров, требующиеся современной теорией. Истина в том, что неспособность традиционной теории белых карликов рассматривать полный диапазон наблюдательно похожих объектов – это серьезный дефект теории, которого в большинстве сфер науки было бы достаточно для предотвращения принятия теории. Но в данном случае слабость теории белых карликов использовалась как аргумент в пользу теории черной дыры или, по крайней мере, как признают некоторые сторонники теории, это “ключевая связь” в данном аргументе.[179]
Когда существование материи крайне высоких плотностей впервые вышло на свет посредством открытия звезд белых карликов, сочли возможным выдумать теорию плотности, которая казалась приемлемой в контексте фактов, известных в то время. Но позже, когда с теми же самыми феноменами (крайне высокая плотность) столкнулись в квазарах, когда выстроенная теория белых карликов оказалась явно неприменимой, вместо того, чтобы принять подсказку и пересмотреть ситуацию с белыми карликами, теоретики направили свои усилия (до сих пор безуспешно) на нахождение какого-то другого объяснения, в которое бы укладывались квазары.
Затем, когда такая же высокая плотность проявилась в пульсарах, потребовалось еще одно объяснение; на этот раз была изобретена гипотеза нейтронных звезд. Последующие открытия выявили существование крайне высокой плотности в материальных совокупностях других видов, требованиям которых не удовлетворяли ни теория белого карлика, ни теория нейтронной звезды. А посему здесь нам нужно иметь другую новую теорию, и находчивые теоретики изобрели черную дыру. И вот, чтобы объяснить разные астрономические проявления одного физического феномена (крайне высокой плотности определенных материальных совокупностей) у нас имеется растущее множество отдельных теорий, одна для белых карликов, другая для пульсаров, по крайней мере, две теории для объяснения эмиттеров рентгеновских лучей, несколько для плотных ядер определенных типов галактик, и никто не знает сколько их имеется для объяснения квазаров.
Даже в астрономических кругах начинает осознаваться абсурдность этой ситуации. Например, недавно с комментариями выступил М. Рудерман:
“По-видимому, теоретики считают понимание пульсаров легким делом, поскольку они создали не только теорию пульсаров, а дюжины теорий пульсаров”.[180]
Применение теории обратной взаимообусловленности к данной проблеме просто достигает того, что считалось бы давно запаздывающим в любом событии: переоценки и реконструкции всей теории крайне плотных совокупностей в свете растущего количества ныне доступной информации. Теоретические развития демонстрируют, что крайне высокие плотности возникают во всех случаях по одной и той же причине: скорости компонентов, превышающие скорость света – единицу скорости во вселенной движения. Все звезды с крайне высокой плотностью, независимо от того, какими мы их наблюдаем (белыми карликами, новыми, пульсарами, эмиттерами рентгеновских лучей или неопределенными источниками радиоизлучения), принадлежат к одному и тому же виду объектов, и отличаются лишь скоростями и нынешней стадией радиоактивности. Квазары – это объекты той же природы, у которых крайне быстро движущимися компонентами являются звезды, а не атомы и частицы.
[161] Smith, F. G., Pulsars,
[162] Harwit, Martin, Cosmic Discovery, op. cit,. p. 243.
[163] Ibid.. p. 327.
[164] Hoyle, Fred, From Stonehenge to Modern Cosmology, W. H. Freeman & Co., San Francisco, 1972, p. 62.
[165] Shklovsky, I. S., Publications of the Astronomical Society of the Pacific, Apr.-May 1980.
[166] Smith, F. G., op. cit., p. 220.
[167] Ibid., p. 169.
[168] News item, Sky and Telescope, Dec. 1979.
[169] Smith, F. G., op. cit., p. 229.
[170] Ibid., p. 228.
[171] Ibid., p. 9l.
[172] Ibid., p. 103.
[173] Manchester and Taylor, Pulsars, W. H. Freeman & Co., San Francisco, 1977, p. 226.
[174] Smith, F. G., Nature, Dec. 5, 1970.
[175] Manchester and
[176] Taylor and
[177] Manchester and
[178] Ibid., p. 6.
[179] Thome, Kip S., Scientific American, Dec. 1974.
[180] Ruderman, M., Annals of the
(0)