Нейтронная звезда (пульсар)- это звезда, в основном состоящая из нейтронов. Нейтрон – это нейтральная субатомная частица, одна из главных составляющих вещества.

Существование нейтронных звёзд предсказал еще в 1932 г. советский физик Лев Давидович Ландау сразу после открытия нейтрона, а в 1934 году работавшие в США астрономы В.Бааде и Ф.Цвикки предположили, что эти звёзды являются остатками взрывов сверхновых. Но подтвердить эту гипотезу наблюдениями удалось лишь после открытия пульсаров в 1967 году.

Летом 1967 года на радиотелескопе в Кембридже (Великобритания) были открыты пульсирующие источники радиоизлучения. Астрономы заметили, что при исследовании определенного участка неба приемник регистрирует радиоимпульсы, повторяющиеся с интервалом чуть более одной секунды. До тех пор во Вселенной не наблюдалось ни одного источника излучения такой быстрой и правильной переменности. Сначала наблюдатели предположили, что это какие-то земные сигналы. Однако вскоре они убедились, что импульсы приходят из-за границ .солнечной системы. Высказывалась даже гипотеза, что сигналы посылает другая цивилизация, поэтому для них ввели обозначение LGM (сокращение от латинского little green men – «маленькие зеленые человечки»). Затем похожий источник обнаружился в совершенно другой области неба, затем – еще два. Тогда уже никто не сомневался, что импульсы имеют естественное происхождение. Но каково оно, все равно оставалось загадкой. Труднее всего оказалось объяснить быструю переменность этих источников.

Большинство нейтронных звезд образуется при коллапсе ядер звёзд массой более десяти солнечных. Их рождение сопровождается грандиозным небесным явлением – вспышкой сверхновой звезды. Из наблюдений известно, что вспышки сверхновых происходят примерно раз в 25 лет.

Молодые нейтронные звёзды быстро вращаются (период их вращения измеряется миллисекундами) и обладают сильным магнитным полем. Вращение вместе с магнитным полем создают мощные электрические поля, которые вырывают заряженные частицы из твердой поверхности нейтронной звезды и ускоряют их до очень высоких энергий. Эти частицы излучают радиоволны. Исследование переменности излучения пульсаров показало, что размеры излучающих областей не превышают нескольких десятков километров. Это очень мало даже по земным масштабам. Если излучение таких компактных объектов, большая часть которых к тому же значительно удалена от нас, регистрируется на Земле, значит, оно невероятно интенсивно.

С потерей энергии вращение нейтронной звезды тормозится, электрический потенциал, создаваемый магнитным полем, падает, поэтому по мере старения пульсара промежутки между импульсами увеличиваются. При некотором значении электрического потенциала заряженные частицы перестают рождаться и радио-пульсар «затухает», перестает излучать. Потому источников с периодами больше нескольких секунд не обнаружено. Это происходит за время около10 млн. лет, поэтому действующих пульсаров в Галактике должно быть несколько сот тысяч (один на 1500 звёзд соответствующей массы). В настоящее время наблюдается примерно 700 пульсаров.

Изучая излучение пульсаров и их распределение по небесной сфере, ученые пришли к выводу: какова бы ни была природа пульсаров, они связаны со взрывами сверхновых звезд. После того как обнаружилась связь пульсаров с остатками вспышек сверхновых, было высказано мнение, что пульсары и нейтронные звёзды – это они и те же объекты.

Однако пока неизвестно, являются ли вспышки сверхновых единственным источником образования нейтронных звёзд, или они могут возникать и в результате более спокойных процессов.

Из-за малого радиуса при огромной массе нейтронной звезды сила тяжести на ее поверхности чрезвычайно велика: примерно в 100 млрд. раз выше, чем на Земле. От коллапса эту звезду удерживает «давление вырождения» плотного нейтронного вещества, не зависящее от его температуры.

Для нейтронных звезд существует предельно возможная масса (она носит название предела Оппенгеймера – Волкова). Однако строение материи при столь высоких плотностях изучено плохо. Поэтому предел Оппенгеймера – Волкова точно не установлен, его величина зависит от сделанных предположений о типе и взаимодействии частиц внутри нейтронной звезды. Но в любом случае он не превышает трех масс Солнца.

Если масса нейтронной звезды превосходит это значение, никакое давление вещества не может противодействовать силам гравитации. Звезда становится неустойчивой и быстро коллапсирует. Так образуется черная дыра.