Ученые обнаружили, что быстро вращающийся пульсар по имени J0740 + 6620 является самой массивной нейтронной звездой: в сфере шириной всего 20-30 километров «упакована» масса. Пульсар – особый тип нейтронных звезд, обладающий специфическими астрономическими свойствами. Эта звезда, найденная в двойной системе со звездой-компаньоном, полностью изменила представление учёных о происхождении пульсаров. Нейтронная звезда должна быть пульсаром, вращающимся на высоких скоростях, обладающим сильным магнитным полем и испускающим с полюсов мощное излучение.
Пульсары и нейтронные звезды
Детальный механизм "работы" пульсаров не установлен и в наши дни, однако известно, что пульсарами со временем становятся чрезвычайно плотные звезды, состоящие из атомов тяжелых элементов и являющиеся ядром, оставшемся после взрыва сверхновой. Ядерные реакции в недрах таких звезд протекают с образованием нейтронов, а потому такие звезды называются нейтронными. Эти звезды обладают чрезвычайно сильным магнитным полем, они вращаются с большой скоростью, совершая вокруг своей оси до нескольких десятков оборотов в секунду. Такое быстрое вращение магнитного поля, происходящее вместе с вращением звезды, сильно ускоряет и частицы материи, вылетающие с поверхности небесного тела. Ускоренные частицы, в свою очередь, излучают электромагнитные волны, которые расходятся в противоположные стороны в виде двух узконаправленных пучков. Скорость вращения пульсаров как правило заметно снижается на протяжении тысячелетий.
Если пульсар поглотил значительное количество массы звезды, его называют черной вдовой, но если масса спутника больше 0,1 массы Солнца, его называют красноспинным. Правдоподобной гипотезой, объясняющей происхождение пульсации, является сценарий мини-пульсарной туманности, вызванный ударной волной. Было обнаружено, что импульс света отстает от импульса рентгеновского излучения в среднем на 150 микросекунд, но разница между фазами лежит в ограниченном диапазоне значений.
Из-за этого излучение от таких звезд исходит, как свет от маяка, и наблюдателями на Земле считывается как мерцание отдельных импульсов. Несмотря на то, что пульсаров нет в радиусе примерно 25 парсеков от ядра галактики, до недавнего времени это ученых не слишком смущало: многие просто считали, что пока нет техники, способной их обнаружить, ведь как и все нейтронные звезды, пульсары по размерам сравнимы с небольшим городом на Земле, хоть и обладают массой больше, чем у Солнца. По одной из уже существующих версий, в космосе есть «неработающие» пульсары, которые лишились возможности вращаться. Они, как считается, образуются в двойных звездных системах. Если одна, более массивная, звезда в процессе сверхновой отталкивает более мелкого компаньона и остается одна, она со временем теряет материал, замедляется и в конце концов не излучает сигнал, по которому ее можно было бы обнаружить.
Но разве могут все системы в центре галактики быть двойными и все — пойти по одному пути развития? Черная дыра «на обед» Фото: Shutterstock.
Нейтронная звезда — это звезда, которая остается после катастрофического взрыва гигантской звезды.
Как действует пульсар? Пульсар — нейтронная звезда Звезда средней величины, например Солнце, размерами в миллион раз превосходит такую планету, как Земля. Гигантские звезды в поперечнике в 10, а иногда и в 1000 раз больше Солнца.
Нейтронная звезда — это гигантская звезда, сжатая до размера крупного города. Это обстоятельство и делает поведение нейтронной звезды очень странным. Каждая такая звезда равна по массе гигантской звезде, но эта масса стиснута в чрезвычайно малом объеме.
Одна чайная ложка вещества нейтронной звезды весит миллиард тонн. Как образуются пульсары? Вот как это происходит.
После того как звезда взрывается, ее остатки сжимаются под действием гравитационных сил. Ученые называют этот процесс коллапсом звезды. По мере развития коллапса сила гравитации растет, а атомы вещества звезды все теснее и теснее прижимаются друг к другу.
В нормальном состоянии атомы находятся на значительном расстоянии друг от друга, потому что электронные облака атомов взаимно отталкиваются. Но после взрыва гигантской звезды атомы так сильно прижаты и спрессованы, что электроны буквально впрессовываются в ядра атомов. Интересно: Интересные факты о космосе, фото и видео Жизненный цикл звезд, образование пульсаров Ядро атома состоит из протонов и нейтронов.
Электроны, втиснутые в ядро, реагируют с протонами, и в результате образуются нейтроны. С течением времени все вещество звезды становится гигантским клубком спрессованных нейтронов. Рождается нейтронная звезда.
"Невозможную звезду" нашли в созвездии Кассиопеи
Мертвая звезда, расположенная на южном небе в созвездии Паруса, является самым ярким пульсаром в радиодиапазоне и самым ярким постоянным источником космических гамма-лучей в диапазоне свыше 1 ГэВ. Этот пульсар совершает 11 оборотов в секунду и генерирует лучи с разной энергией. Предыдущие наблюдения показали, что при энергии выше нескольких гигаэлектронвольт излучение от этого пульсара резко прекращается. Это связано с тем, полагают исследователи, что электроны достигают конца магнитосферы пульсара, больше не испытывают ускорения и не могут приобрести дополнительную энергию. Но чувствительные детекторы H. Это почти в 200 раз больше, чем любое излучение, которое фиксировалось от пульсара в Парусах ранее. Высокоэнергетичное излучение от пульсара в Парусах Пульсары — это остатки звезд, которые взорвались сверхновой.
Открытие этого объекта может помочь объяснить присутствие позитронов античастиц электронов , обнаруженных в галактике Млечный Путь и здесь, на Земле. Важное открытие Хотя ученые теоретически знают, что такое антиматерия, они до сих пор не понимают, откуда она взялась в нашей Галактике. Но в исследовании , которое скоро будет опубликовано в Astrophysical Journal, исследователи Мартин де Врис и Роджер Романи предполагают, что они, возможно, нашли ответ: позитроны могут возникать в энергетических полях, генерируемых быстро вращающимися пульсарами, такими как тот, что попал на снимок обсерватории «Чандра».
Пульсары представляют собой быстро вращающиеся нейтронные звезды , на поверхности которых в районе магнитных полюсов расположены «горячие» области, генерирующие излучение. При вращении звезды луч описывает в пространстве конус, и если на своем пути он попадает на Землю, то мы можем наблюдать периодические всплески излучения. Исторически это был первый открытый миллисекундный пульсар. Его обнаружили в 1982 году, и более 20 лет он никому не уступал свою лидирующую позицию. Скорость вращения нового чемпиона Галактики настолько велика, что вызывает даже некоторые затруднения теоретического характера. В частности, вращение должно приводить к очень быстрым потерям энергии на излучение гравитационных волн. Поэтому, как отмечает NewScientist , раньше считалось, что пульсаров, делающих более 700 оборотов в секунду, существовать не должно. Также соображения устойчивости накладывают ограничения на размеры нейтронной звезды — ее радиус не может быть больше 16 км. При этом, кстати, скорость движения ее экватора составит около четверти скорости света.
Когда новость об открытии Белл стала достоянием широкой публики, то некоторые ученые решили, что Белл приняла послание чужой цивилизации. Несколько месяцев спустя был зарегистрирован другой источник пульсирующего радиоизлучения. Ученые оставили мысль об их искусственном происхождении. Было решено, что эти источники — сверхплотные звезды. Их назвали пульсарами из — за пульсирующего характера излучения. Пульсары оказались теми самыми нейтронными звездами, за которыми ученые уже давно охотились. С тех пор были открыты сотни подобных звезд. Почему пульсары пульсируют? Ученые считают, что причина в их быстром вращении. Все звезды, подобно планетам, вращаются вокруг своей оси. Например, Солнце совершает один оборот за один месяц. При уменьшении размера вращающегося тела оно начинает вращаться быстрее. Представьте себе фигуриста, который вращается на льду. Когда он прижимает руки к телу, вращение резко ускоряется. То же происходит со сверхплотными звездами. Пульсар размером с Лос-Анджелес вращается со скоростью один оборот в секунду. Другие пульсары могут вращаться еще быстрее. Пульсары могут вращаться со скоростью до 1000 оборотов в секунду Интересно: Самые опасные для Земли астероиды - список, характеристики, фото и видео Схематическое изображение пульсара. Сфера в центре изображения — нейтронная звезда, кривые линии обозначают линии магнитного поля пульсара, голубые конусы — потоки излучения пульсара В этом вращении и кроется причина пульсирующего излучения.
Звезды могут поглощать черные дыры — нестандартная гипотеза
Вращаясь, нейтронная звезда вспыхивает рентгеновским пульсаром, как маяк, а продолжающее падать на нее вещество придает ей дополнительный импульс, ускоряющий. Сайт PULSAR – новости астрономии и космонавтики. Здесь вы найдете материалы, которые относятся к темам космоса, НЛО, аномалий на Земле и во Вселенной. AVL List GmbH и «Звезда» приступили к совместному проекту по созданию дизельного двигателя нового поколения «Пульсар» в 2012 году. В него планировалось вложить 1,5 млрд рублей. Пульсары — это быстровращающиеся нейтронные звёзды, которые образуются в результате взрыва сверхновых. Пульсары обладают очень сильным магнитным полем, которое наклонено. Объект J1023+0038 постоянно меняет свою яркость, и это очень необычно. Это нейтронная звезда, пульсар с периодом вращения 1,69 миллисекунды, который находится на расстоянии.
Остатки от вспышек сверхновых звезд
это быстро вращающаяся нейтронная звезда. плотную и быстро вращающуюся нейтронную звезду, посылающую радиоволны в космос - с помощью низкочастотного радиотелескопа в. В ее центре — нейтронная звезда-пульсар, образовавшаяся в результате вспышки сверхновой. Вселенная, M82, сверхновая, звезда, В соседней галактике взорвалась сверхновая звезда. Наука IGR J11014-6103: сверхзвуковой пульсар с «хвостом» длиной 37 световых лет.
NASA показало крошечный пульсар, испускающий гигантский луч из материи и антиматерии
Обнаружена самая массивная нейтронная звезда 17. Эти данные отодвигают границу, после которой тело из нейтронной звезды превращается в черную дыру, сообщается на сайте Обсерватории Грин-Бэнк. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy. Нейтронная звезда — это очень плотный «остаток» массивной звезды, один из результатов ее эволюции.
Мертвая звезда, расположенная на южном небе в созвездии Паруса, является самым ярким пульсаром в радиодиапазоне и самым ярким постоянным источником космических гамма-лучей в диапазоне свыше 1 ГэВ. Этот пульсар совершает 11 оборотов в секунду и генерирует лучи с разной энергией. Предыдущие наблюдения показали, что при энергии выше нескольких гигаэлектронвольт излучение от этого пульсара резко прекращается. Это связано с тем, полагают исследователи, что электроны достигают конца магнитосферы пульсара, больше не испытывают ускорения и не могут приобрести дополнительную энергию.
Но чувствительные детекторы H. Это почти в 200 раз больше, чем любое излучение, которое фиксировалось от пульсара в Парусах ранее. Высокоэнергетичное излучение от пульсара в Парусах Пульсары — это остатки звезд, которые взорвались сверхновой.
И в центре этой самой туманности, собственно, наблюдается нейтронная звезда. Крабовидная туманность. Здесь всё зависит от массы. Наше Солнце после себя нейтронную звезду не может оставить, и сверхновой оно тоже не может взорваться — оно слишком лёгкое. Оно, конечно, тоже раздуется в красного гиганта, как и Бетельгейзе, но оболочка сойдёт "спокойно", без вспышки, а ядро солнечное сожмётся в белого карлика — звёздочки диаметром в две тысячи километров. Так вот, ядро звезды вроде Бетельгейзе может весить уже, пожалуй, и целых полтора Солнца.
А такая масса создаёт собой, конечно, соответствующую гравитацию, что приводит к соответствующему коллапсу. Такое тяжеловесное ядро схлопывается до диаметра километров в сорок.
Степень и угол поляризации менялись в зависимости от фазы вращения пульсара, что позволило измерить позиционный угол вращения объекта и наклон магнитного поля, которая является ключевой величиной для моделирования излучения пульсара. Моделирование показало, что наблюдаемые поляриметрические характеристики системы с точки зрения наблюдателя с Земли соответствуют смещению оси вращения пульсара относительно углового момента его орбиты в двойной системе на 20 градусов. Это является убедительным признаком прецессии нейтронной звезды, когда ось вращения меняет свое положение в пространстве.
Что такое пульсары и как они образовались? Описание, фото и видео
Пульсар, получивший обозначение PSR J0901-4046, был первоначально обнаружен астрономами с помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке. Единственный сходный с пульсаром объект в радиусе 25 парсеков от Стрельца А* — нейтронная звезда PSR J1745-2900, но она относится к еще более редкому классу магнетаров. Пульсар (нейтронная звезда) Вела представляет собой крошечное космическое тело приблизительно 12 км в диаметре.
От раскола до пульсара: как звезда родила Краба
Пульсары почти полностью состоят из нейтронов и отличаются сверхвысокой плотностью: чайная ложка материала весит свыше 5 млрд т. Пульсары действуют как «космические маяки»: луч электромагнитного излучения движется по окружности периодически, проходя через Солнечную систему. В такие моменты обсерватории наблюдают в разных диапазонах короткие вспышки, которые повторяются через равные промежутки времени. Ученые полагают, что источником излучения являются быстрые электроны, которые рождаются в магнитосфере пульсара и приобретают ускорение при движении к ее окраине. Во время своего путешествия электроны приобретают энергию и выделяют ее в виде наблюдаемых лучей излучения. Бронек Рудак , соавтор исследования из Астрономического центра Николая Коперника в Польше Высокоэнергетическая компонента излучения пульсара в Парусах появляется в тех же фазовых интервалах, что и в гигаэлектронвольтном диапазоне. Но, чтобы достичь энергий в десятки тераэлектронвольт, электронам придется путешествовать за пределы магнитосферы.
Однако новый пульсар бросает вызов всем известным нам космическим моделям, и команда признает , что она в абсолютном тупике, когда пытается объяснить его выбросы. Объект PSR J0901-4046 испускает аномальные типы импульсов, которые полностью опровергают то, что мы раньше знали о нейтронных звёздах. Это означает, что новый объект обладает странным сочетанием характеристик всех известных пульсаров и магнитаров. Вполне вероятно, что в нашей галактике гораздо больше таких странных вращающихся пульсаров, а их нахождение не только интересно, но и очень важно для понимания того, как рождаются и умирают звёзды.
Исследование было опубликовано на этой неделе в журнале Nature. Как часто встречаются нейтронные звезды? Нейтронная звезда - это оставшееся ядро очень крупной звезды, которое сжимается во время сверхновой, но не до такой степени, чтобы превратиться в черную дыру. А поскольку они продолжают вращаться, закон сохранения углового импульса означает, что сила этого вращения должна сохраняться даже тогда, когда звезда сжимается до чрезвычайно малых размеров. В результате нейтронная звезда может совершать сто или более оборотов в секунду, даже если ее размеры равны размеру большого города.
А благодаря тому, что нейтронные звезды являются мощным источником радиоизлучения, мы можем обнаружить их во Вселенной, наблюдая за быстрой "пульсацией".
Уникальность сделанного российскими исследователями открытия состоит в том, что в данном случае эта особенность проявляет себя только тогда, когда нейтронная звезда повернута к наблюдателю определенным образом. Возможно, эта звезда станет родоначальником нового семейства пульсаров. Обнаружить это явление астрофизикам удалось после проведения детальной «томографии» системы. Для этого были сделаны рентгеновские снимки «космического пациента» с десяти ракурсов, и только на одном из них был обнаружен дефицит излучения на энергии около 10 кэВ, что соответствует напряженности магнитного поля 1012 Гаусс. Напомним, что самые сильные магнитные поля на Солнце, наблюдаемые в пятнах, достигают нескольких тысяч Гаусс. Полученный результат был настолько необычен, что российские исследователи обратились к американским коллегам с предложением провести дополнительные наблюдения, которые бы подтвердили первоначальные выводы. Неоднородности в структуре магнитного поля как обычных, так и нейтронных звезд теоретически были предсказаны и ранее, но открытие российских астрофизиков впервые представило доказательства того, что магнитное поле нейтронной звезды имеет существенно более сложную структуру, чем считалось ранее. Причём она может сохраняться достаточно продолжительное время.
Один из авторов открытия Александр Анатольевич Лутовинов, заместитель директора по научной работе ИКИ РАН отметил: «Одним из фундаментальных вопросов образования и эволюции нейтронных звезд является структура их магнитных полей. С одной стороны, в процессе коллапса должна сохраняться дипольная структура звезды-прародительницы, с другой, мы знаем, что даже у нашего Солнца есть локальные неоднородности магнитного поля, что, например, проявляется в солнечных пятнах.