излучений, приходящих на Землю в виде периодически повторяющихся всплесков (импульсов). Что такое пульсар? Так называют космический объект, образовавшийся вследствие вспышки сверхновой звезды. Чтобы ускорить так много за такое короткое время, пульсар, вероятно, очень быстро поглощает звезду благодаря этому механизму. Пульсары с очень низким вращением могут ускоряться, когда они пересекают звезду на своем пути.
Раскрыта 10-летняя загадка странного поведения пульсара
Прямую трансляцию запуска вела компания SpaceX. IXPE — первая обсерватория, которая сможет изучать поляризованное рентгеновское излучение от чёрных дыр, нейтронных звёзд и пульсаров. Её три рентгеновских поляриметра на два порядка чувствительнее, чем оборудование, используемое на существующих обсерваториях.
Они состояли из оптического, радиоволнового и рентгеновского спектра. В июне 1967 года Джоселин Белл, будучи аспирантом Э.
Хьюиша, открыла это явление. Как ни странно, результаты засекретили, посчитав периодические сигналы рукотворными, то есть созданными другими цивилизациями. Но все оказалось намного проще, пульсар — нейтронная звезда, испускающая потоки направленного излучения. Из-за вращения этой звезды, мы наблюдаем периодичные сигналы.
Ученные назвали это — импульсы пульсара.
Они также демонстрируют чрезвычайно высокую скорость вращения вращаются быстрее, чем ваш кухонный блендер и содержат мощные магнитные поля в триллионы раз сильнее магнита вашего холодильника. Эти особенности унаследованы от звезды-прародителя, но усиливаются по мере того, как они сжимаются в небольшой объем. Сложный характер магнитных полей пульсаров. Когда пульсар вращается, лучи энергии от магнитных полюсов проходят мимо Земли, и мы видим его пульсацию. В большинстве моделей мы предполагаем, что пульсар имеет диполь т. Быстрое вращение и сильное магнитное поле создают идеальные условия для генерации радиоизлучения от магнитных полюсов этого быстро вращающегося массивного объекта, и когда эти лучи проходят мимо нашего поля зрения, мы видим импульс.
Как космический маяк, мерцающий в радиоволнах. Мы используем радиотелескопы, чтобы обнаружить эти «импульсы» отсюда и пульсары , и мы обнаруживаем, что они вращаются очень быстро, но также и замедляются на крошечную долю с каждым оборотом это известно как их производная периода. Измерения, которые мы проводим, настолько точны, что для некоторых пульсаров мы получаем производную периода вплоть до значений 10-21 или, другими словами, точных значений, которые простираются до 21 знака после запятой, прежде чем мы достигнем предела погрешности. Это делает регулярное тиканье пульсаров одними из самых точных часов во Вселенной. То, что они разбросаны по всей Галактике, дает нам возможность проводить с ними чувствительные временные эксперименты в условиях, которые мы никогда не смогли бы воспроизвести на Земле можете ли вы представить себе попытку воспроизвести такое магнитное поле и такую сильную гравитацию, не разрушив планету в процессе? После нескольких десятилетий наблюдений мы теперь знаем, что часть пульсаров живет в двойных системах, и точно так же, как мы делаем с обычными звездами, мы можем измерить пульсирующий сигнал по мере его приближения к нам или удаления от нас, что известно как доплеровский сдвиг. И благодаря точной природе этих надоедливых импульсов мы можем делать это с очень высокой точностью, что дает нам представление о внутренней природе пульсара, а также о любом бинарном компаньоне, который у него может быть.
Сплошная кривая — это модель, предсказанная для системы из двух планет, и точки данных соответствуют модели, доказывая, что планетная система существует. Иногда мы замечаем, что тиканье пульсаров доходит до нас раньше или позже, чем мы ожидали, создавая небольшое колебание в данных, которые мы наблюдаем с течением времени. Это говорит нам о том, что что-то должно притягивать пульсар, и когда мы измеряем это колебание в течение нескольких циклов, мы обнаруживаем, что оно следует регулярной схеме, как будто пульсар движется вокруг центра масс по орбите. Это похоже на нашу Солнечную систему: Юпитер достаточно велик, чтобы заставить Солнце двигаться вокруг центральной точки, известной как барицентр. Таким образом, если бы вы могли измерить данные с Солнца из удаленной точки, вы бы увидели, что оно лишь незначительно колеблется в течение цикла около 12 лет что соответствует длине орбиты Юпитера. Тщательный анализ данных, которые производят эти колебания, позволяет нам узнать о периоде обращения тела и его массе. И еще раз, благодаря чувствительности, которая достигается при измерении импульсов пульсара, мы можем сделать вывод о массах компаньона, которые могут быть меньше, чем у Луны Земли , даже на расстоянии стольких световых лет.
Именно это и произошло в 1992 году. Вскоре они поняли, что смотрят на планету, вращающуюся вокруг мертвой звезды. На самом деле они обнаружили не одну, а две планеты, вращающиеся вокруг пульсара! Они стали первыми планетами, обнаруженными за пределами нашей Солнечной системы, или экзопланетами. Жизнь на планете-пульсаре Орбитальное поле обломков вокруг пульсара с материалами, которые могут медленно сливаться, образуя планеты. Итак, какой будет жизнь на одной из этих планет-пульсаров? Пульсары испускают огромное количество радиации от радиоволн до гамма-лучей — настолько сильное, что жизнь в том виде, в каком мы ее знаем не могла бы выжить.
Вы бы тоже жили под постоянным стробоскопическим эффектом излучения… некоторые пульсары вращаются со скоростью сотни раз в секунду, так что это было бы неприятно. Магнитные поля пульсаров также создают «ветер» из релятивистских частиц, что звучит как самая экстремальная форма пескоструйной обработки в истории Вселенной. В этих условиях атмосфера ни одной планеты не могла сохраниться нетронутой. Кстати говоря, если бы вы подошли слишком близко, и магнитное поле, и их гравитация действительно нанесли бы некоторый ущерб. Так как же в таких экстремальных условиях формируется планета-пульсар? Во-первых, система-прародитель подвергается вспышке сверхновой, что является одним из самых жестоких событий, которые могут произойти в нашей Вселенной.
И из-за возраста звезд шарового скопления и времени, которое требуется обычной звезде, подобной Солнцу, чтобы прожить всю свою жизнь, пока она не перестанет сжигать водород в своем ядре, астрономы пришли к выводу, что эта система старая — очень старая. Фактически, «PSR B1620-26b» является самой старой из известных экзопланет, возраст которой составляет около 12,6 миллиардов лет, что примерно в три раза превышает возраст Земли. То, что видела и пережила эта планета-пульсар….. Часто задаваемые вопросы о пульсарах Что заставляет пульсар формироваться? Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звезды размером менее 10 миль, вращающиеся с периодом менее 1 секунды, состоящие из нейтронов плюс некоторые другие вещества. Нейтронная звезда, по-видимому, является продуктом взрыва сверхновой. Это оставшееся ядро звезды, которая стала сверхновой. Ядро разрушилось и закрутилось как фигуристка, втягивающая руки. Что заставляет пульсар излучать радиочастотные импульсы? Это не совсем понятно, но считается, что этот процесс связан с большим магнитным полем на поверхности нейтронной звезды. Радиоимпульсы а иногда наблюдаются импульсы и в других частях спектра, как, например, видимый свет , по-видимому, возникают вблизи полярной шапки магнитного поля и излучаются, как сигнальный огонь маяка. Когда сигнальный огонь пролетает над нашей позицией, мы обнаруживаем «импульс». Являются ли пульсары радиоактивными? Если вы имеете в виду радиоактивные элементы вроде урана — нет. Каковы основные характеристики пульсара? Помимо того, что они являются нейтронными звездами маленький размер, солнечная масса материала, в основном нейтронов, большая плотность — как у атомного ядра, сильное магнитное поле и быстрое вращение , можно добавить, что пульсары замедляют скорость вращения, поскольку они стареют. Энергия вращения теряется в окружающей среде пульсар возмущает окружающую среду посредством электромагнитного воздействия. Однако пульсары, как правило, замедляются с очень низкой скоростью — поэтому они являются очень точными часами! Как долго обычно длится каждый импульс? Время между импульсами для данного пульсара может составлять около 1 секунды. У других время меньше. Наименьший подход около 1 миллисекунды. С другой стороны, фактические импульсы имеют меньшую длину, чем время между импульсами. Умирает ли когда-нибудь пульсар, как звезда? В конце концов он замедляется, и в результате импульсы затухают. Связаны ли пульсары с квазарами? И да и нет. Нейтронные звезды почти достаточно плотны, чтобы стать черными дырами, и считается, что сверхмассивная черная дыра находится в центре квазара и является источником энергии для него. Также возможно, что структура и вращение магнитного поля вокруг вращающейся черной дыры в центре квазара аналогичны вращению вокруг пульсара и, следовательно, ответственны за некоторые эффекты, наблюдаемые для квазаров. Опасны ли пульсары для нас на Земле? Они могут быть ответственны за некоторые космические лучи, которые мы наблюдаем на Земле, но их влияние на любого человека невелико. Когда был открыт первый пульсар? В 1967 году он был обнаружен «случайно» во время программы радиоастрономических наблюдений, предназначенной для поиска «мерцающих» радиоисточников.
Пульсары и нейтронные звезды
Чайная ложка нейтронной звезды весила бы более миллиарда тонн. Причина их веса в том, что все нейтроны плотно упакованы. Разрыв коры сильно намагниченной нейтронной звезды, показанный здесь художником, может спровоцировать выбросы высокой энергии. НАСА Белые карлики — это остатки маломассивных звезд, подобных нашей собственной звезде. Они не становятся пульсарами, но это не значит, что пульсары обладают монополией на создание космических лучей. Было обнаружено, что AE Aquarii проявляет некоторые характеристики, подобные пульсарам. Его поведение больше похоже на пульсар в Крабовидной туманности, чем на другие белые карлики. Приблизительно через пять миллиардов лет наше Солнце умрет, потеряв свою массу под звездным ветром, превратившись в планетарную туманность. Оно слишком мало, чтобы стать пульсаром или черной дырой. До этого Солнце станет красным сверхгигантом, поскольку внешнее давление превысит внутреннее давление гравитации.
По мере роста наша звезда будет «поглощать» планеты. Какие планеты он поглощает в общей сложности, остается открытым. Будем надеяться, что к тому времени, когда начнется следующая фаза, людям удастся выбраться с этой планеты либо на Марс , либо на планету в другой солнечной системе. Нейтронная звезда получила свое название от того, что звезда состоит из нейтронов. Звезда может стать нейтронной звездой только тогда, когда солнечная масса звезды составляет от 1 до 3 солнечных масс. Все, что выше, создаст черную дыру. Нейтронные звезды можно найти не только в пульсарах, но и в магнетарах, а также в центрах остатков сверхновых. На картинке ниже показан размер пульсара по сравнению с островом Манхэттен в Нью-Йорке Что такое пульсар? Пульсар — это короткое и наиболее распространенное название «пульсирующей звезды ».
Взрыв звезды также может создать планетарную туманность. Планетарная туманность — это то, что происходит, когда умирающая звезда недостаточно велика, чтобы превратиться в сверхновую. Короче говоря, пульсары — это вращающиеся нейтронные звезды. Если пульсар не вращается, то это не пульсар, а обычная нейтронная звезда. Со временем пульсар замедлится и станет просто нейтронной звездой. Время, необходимое для остановки вращения, может составлять миллионы или миллиарды лет. По сравнению с планетой или астероидом пульсар невероятно мал. Он не может быть больше, чем большой город, такой как Лондон или Нью-Йорк. Хотя они могут быть размером с город, их масса может во много миллионов раз превышать массу Земли.
Причина разницы в чрезвычайной силе гравитации , которая притягивает сама себя. Представление художника о новом виде Пульсара.
В каждый из трех "малых крыльев" входит по одному тону "чертогу" из каждого крыла: 1 - магнитный, 5 - обертонный, 9 - солнечный и 13 - космический. Одномерный лунный пульсар жизни Этот пульсар правит всей сферой биогеохимических изменений, называемых жизнью. Исследованием этой области занимается новая наука геобиология. Это "аккорд" тонов, непосредственно следующих за одной из ключевых точек: 2 , лунный; 6, ритмический и 10, планетарный.
Двумерный электрический пульсар ощущений Весь спектр психофизиологических уровней электро-сенсорного восприятия определяется этим пульсаром. Это - предмет искусства, физики и физиологии. Средний тональный набор: 3, электрический; 7, резонансный и 11, спектральный. Трехмерный самосущный пульсар разума В него входит вся сфера ментального и социального развития, в которую ведут врата космического сотрудничества. Последний набор: 4, самосущный тон; 8, галактический и 12, кристальный. Взаимодействие измерений происходит благодаря другому типу пульсаров.
Это - хроматические пятифазные обертонные пульсары, проявление галактической "пятой силы". Одноточечный: тона 1,6 и 11 соединяет 4, 1 и 3 измерения 2 Лунный обертонный пульсар жизни. Двухточечный: 2, 7 и 12 соединяет 1, 2 и 3 измерения 3 Электрический обертонный пульсар ощущений. Трехточечный: 3, 8 и 13 соединяет 2, 3 и 4 измерения 4 Обертонный пульсар времени-разума. Четырехточечный: 4 и 9 соединяет 3 и 4 измерения , и 5 Обертонный пульсар времени-жизни. Черточный: 5 и 10 тона соединяет 4 и 1 измерения Цифры движутся как волнообразное движение.
Низкие числа мягкие и мягкие, в то время как средние числа — 6, 7, 8 и 9 — представляют дни сбалансированной энергии и силы. Последние, с 10 по 13, «слишком сильны», настолько сильны, что могут быть потенциально опасными.
При вращении эти звезды испускают пучок электромагнитного излучения, который при ориентации на Землю становится объектом наблюдения исследователей. Это явление порождает периодическое излучение сигналов, известное как эффект маяка, который характеризует видимую пульсацию самих источников. Однако от других видов пульсаров миллисекундные пульсары отличает необычайная скорость вращения, проявляющаяся в периодах до нескольких миллисекунд. Это чрезвычайно быстрое вращение — не что иное, как результат процесса, известного как раскрутка, в ходе которого пульсар захватывает вещество от звездного компаньона. Пояснительная диаграмма поведения пульсара. Аккреция массы в результате этого процесса приводит к сжатию нейтронной звезды, что вызывает значительное увеличение скорости ее вращения. Эта особенность делает необходимым, чтобы такие источники находились в бинарных системах.
Хотя человек не способен уловить эти волны, их можно воспроизвести на аудиочастотах, а значит прослушать. Чуть дальше зашли физик и музыкант Доменико Вичинанца. Результатом стал прекрасный музыкальный дуэт с отдельной группой инструментов для каждого из «Вояджеров». Таким образом, получилось записать акустические сигналы на высоте 35,4 км в стратосфере.
Пульсары Волновые модули
О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. излучений, приходящих на Землю в виде периодически повторяющихся всплесков (импульсов). Единственный другой пульсар, у которого когда-либо было замечено излучение на уровне ТэВ — Крабовидный пульсар, находящийся на расстоянии более 6 000 световых лет от Земли, но даже он был ограничен на пике примерно 1 ТэВ.
Пульсары и их история
Ещё две особенности пульсаров — очень сильные магнитные поля на поверхности нейтронной звезды порядка 105—1010 Тл и быстрое вращение периоды вращения известных пульсаров заключены в пределах от 1,4 мс до нескольких секунд. Схема, иллюстрирующая образование импульсного излучения пульсара. Излучение заключено в узком конусе, и если ось конуса наклонена к оси вращения нейтронной звезды, то для наблюдателя, луч зрения которого попадает в пределы этого конуса, возникает эффект маяка: он видит один импульс за период вращения. В сильных магнитных полях вблизи поверхности звезды электроны быстро теряют свой поперечный импульс за счёт излучения фотонов и движутся дальше вдоль искривлённых магнитных силовых линий. Возникает излучение кривизны , с которым в основном и связывают радиоизлучение пульсаров. На больших расстояниях от поверхности магнитное поле ослабевает, у электронов формируются заметные питч-углы , и становится возможным включение синхротронного механизма излучения в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах. Возникающее излучение заключено в узком конусе, и если ось конуса наклонена к оси вращения нейтронной звезды, то для наблюдателя, луч зрения которого попадает в пределы этого конуса, возникает эффект маяка: он видит один импульс за период вращения рис. В случае изолированной нейтронной звезды её вращение — основной источник энергии для всех процессов, протекающих в её магнитосфере. Потеря энергии вращения вызывает его замедление и наблюдаемое увеличение периода между импульсами.
Постепенное истощение основного источника энергии приводит к уменьшению светимости пульсара, и он в конце концов становится недоступным для наблюдателей. На диаграмме рис. В англоязычной литературе область «выключившихся» пульсаров называют «кладбищем» англ. Разные модели затухания излучения дают различные уравнения «линии смерти», и на упомянутой диаграмме чёткой границы между активными и потухшими пульсарами нет. Диаграмма, изображающая зависимость скорости замедления вращения пульсара от его периода. Голубым цветом показаны линии одинаковой светимости пульсаров сплошные , одинакового возраста пунктирные и одинаковой индукции поверхностного магнитного поля штрих-пунктирные. Аббревиатуры: SGR — источники мягких повторяющихся гамма-всплесков англ. График из статьи: Kramer M.
Перевод и обозначения: БРЭ. Наблюдаемое распределение пульсаров по периодам излучения выявляет существование двух групп. В одной из них сосредоточены объекты с миллисекундными периодами, в другой — с периодами от 0,1 с до нескольких секунд. При этом короткопериодические пульсары никогда не попадут во вторую группу.
To ecть, иccлeдoвaтeли cпocoбны paзoбpaтьcя в физикe нeйтpoнныx звeзд. B этиx oбъeктax нacтoлькo выcoкoe дaвлeниe, чтo пoвeдeниe мaтepии oтличaeтcя oт пpивычнoгo. Cтpaннoe нaпoлнeниe нeйтpoнныx звeзд нaзывaют «ядepнoй пacтoй».
Пульcapы пpинocят мнoгo пoльзы блaгoдapя тoчнocти импульcoв. Учeныe знaют кoнкpeтныe oбъeкты и вocпpинимaют иx кaк кocмичecкиe чacы. Имeннo тaк нaчaли пoявлятьcя дoгaдки o нaличии дpугиx плaнeт. Фaктичecки, пepвaя нaйдeннaя экзoплaнeтa вpaщaлacь вoкpуг пульcapa. He зaбывaйтe, чтo пульcapы вo вpeмя «мигaния» пpoдoлжaют двигaтьcя, a знaчит, мoжнo c иx пoмoщью измepять кocмичecкиe диcтaнции. Oни тaкжe учacтвoвaли в пpoвepкe тeopии oтнocитeльнocти Эйнштeйнa, вpoдe мoмeнтoв c cилoй тяжecти. Ho peгуляpнocть пульcaции мoжeт нapушaтьcя гpaвитaциoнными вoлнaми.
Этo зaмeтили в фeвpaлe 2016 гoдa. Kлaдбищa пульcapoв Пocтeпeннo вce пульcapы зaмeдляютcя. Излучeниe питaeтcя oт мaгнитнoгo пoля, coздaвaeмoгo вpaщeниeм. B итoгe, oн тaкжe тepяeт cвoю мoщнocть и пpeкpaщaeт пocылaть лучи. Учeныe вывeли cпeциaльную чepту, гдe eщe мoжнo oбнapужить гaммa-лучи пepeд paдиoвoлнaми. Kaк тoлькo пульcap oпуcкaeтcя нижe, eгo cпиcывaют в клaдбищe пульcapoв. Ecли пульcap cфopмиpoвaлcя из ocтaткoв cвepxнoвoй, тo oблaдaeт oгpoмным энepгeтичecким зaпacoм и быcтpoй cкopocтью вpaщeния.
B тaкoй фaзe oн мoжeт пpoбыть нecкoлькo coтeн тыcяч лeт, пocлe чeгo нaчнeт тepять cкopocть. Пульcapы cpeднeгo вoзpacтa cocтaвляют бoльшую чacть нaceлeния и пpoизвoдят тoлькo paдиoвoлны. Oднaкo, пульcap мoжeт пpoдлить ceбe жизнь, ecли pядoм ecть cпутник. Toгдa oн будeт вытягивaть eгo мaтepиaл и увeличивaть cкopocть вpaщeния. Taкиe измeнeния мoгут пpoизoйти в любoe вpeмя, пoэтoму пульcap cпocoбeн вoзpoждaтьcя. Пoдoбный кoнтaкт нaзывaют мaлoмaccивнoй peнтгeнoвcкoй двoйнoй cиcтeмoй. Haибoлee cтapыe пульcapы — миллиceкундныe.
Heкoтopыe дocтигaют вoзpacтa в миллиapды лeт. Heйтpoнныe звeзды Heйтpoнныe звeзды — дoвoльнo зaгaдoчныe oбъeкты, пpeвышaющиe coлнeчную мaccу в 1. Oни poждaютcя пocлe взpывa бoлee кpупныx звeзд. Дaвaйтe узнaeм эти фopмиpoвaния пoближe. Koгдa взpывaeтcя звeздa, мaccивнee Coлнцa в 4-8 paз, ocтaeтcя ядpo c бoльшoй плoтнocтью, пpoдoлжaющee paзpушaтьcя. Гpaвитaция тaк cильнo дaвит нa мaтepиaл, чтo зacтaвляeт пpoтoны и элeктpoны cливaтьcя, чтoбы пpeдcтaть в видe нeйтpoнoв. Taк и poждaeтcя нeйтpoннaя звeздa выcoкoй плoтнocти.
Эти мaccивныe oбъeкты cпocoбны дocтигaть в диaмeтpe вceгo 20 км. Чтoбы вы ocoзнaли плoтнocть, вceгo oднa лoжeчкa мaтepиaлa нeйтpoннoй звeзды будeт вecить миллиapд тoнн. Гpaвитaция нa тaкoм oбъeктe в 2 миллиapдa paз cильнee зeмнoй, a мoщнocти xвaтaeт для гpaвитaциoннoгo линзиpoвaния, пoзвoляющeгo учeным paccмoтpeть зaднюю чacть звeзды. Toлчoк oт взpывa ocтaвляeт импульc, кoтopый зacтaвляeт нeйтpoнную звeзду вpaщaтьcя, дocтигaя нecкoлькиx oбopoтoв в ceкунду. Xoтя oни мoгут paзгoнятьcя дo 4З000 paз в минуту.
В свою очередь эти электроны могут порождать столь же экстремальные гамма-кванты, которые в конечном счете и позволяют астрономам обнаруживать эти естественные «пусковые установки» частиц.
Статья об этом опубликована в Astrophysical Journal Letters. Это примерно на два порядка выше, чем максимальная энергия частиц на мощнейшем в мире ускорителе, Большом адронном коллайдере, расположенном недалеко от Женевы.
Результаты наблюдений несколько месяцев хранились в тайне, а первому открытому пульсару присвоили имя LGM-1 сокр. Little Green Men — «маленькие зелёные человечки» [4].
Такое название было связано с предположением, что эти строго периодические импульсы радиоизлучения имеют искусственное происхождение. Кроме того, вскоре группа Хьюиша нашла ещё 3 источника аналогичных сигналов. Только в феврале 1968 года в журнале « Nature » появилось сообщение об открытии быстропеременных внеземных радиоисточников неизвестной природы с высокостабильной частотой [5]. Сообщение вызвало научную сенсацию.
К 1 января 1969 года число обнаруженных различными обсерваториями мира объектов, получивших название пульсаров, достигло 27 [6] :16. Число посвящённых им публикаций в первые же годы после открытия составило несколько сотен[ источник не указан 1590 дней ]. Пущино в декабре 1968 года [8] [9]. Доплеровское смещение частоты характерное для источника, совершающего орбитальное движение вокруг звезды обнаружено не было.
Что такое пульсар? Ученый объясняет на пальцах.
По мнению исследователей, их открытие поможет проектам, основанным на периодичности сияния пульсаров, таким как исследования гравитационных волн, где пульсары используются в качестве космических часов. Так как пульсар в космосе постоянно вращается с большой скоростью, то для наблюдателей испускаемые им потоки узконаправленного излучения приходят через примерно равные промежутки времени. Вероятно, тем, кто задается вопросом о том, что такое пульсар и каковы последние новости от астрофизиков об этих небесных объектах, будет интересно знать и общее количество открытых на сегодняшний день звезд такого рода.
ГОЛУБИНЫЙ ПОМЕТ
- Обнаружен новый миллисекундный пульсар из двух нейтронных звезд
- Иллюстрации
- Подписка на дайджест
- Что такое пульсары?
Нестандартный пульсар
Однако от других видов пульсаров миллисекундные пульсары отличает необычайная скорость вращения, проявляющаяся в периодах до нескольких миллисекунд. Пульсары представляют собой сферические компактные объекты, размеры которых не выходят за границу большого города. Однако вскоре астрофизики пришли к общему мнению, что пульсар, точнее радиопульсар, представляет собой нейтронную звезду. Однако вскоре астрофизики пришли к общему мнению, что пульсар, точнее радиопульсар, представляет собой нейтронную звезду. Международная группа ученых, работающих с южноафриканским радиотелескопом MeerKAT, обнаружила новую разновидность небесных тел — чрезвычайно медленно вращающийся «зомби-пульсар» PSR J0901-4046, совершающий один оборот за 76 с. Что такое планетарий?
Нестандартный пульсар
Итак, какой будет жизнь на одной из этих планет-пульсаров? Пульсары испускают огромное количество радиации от радиоволн до гамма-лучей — настолько сильное, что жизнь в том виде, в каком мы ее знаем не могла бы выжить. Вы бы тоже жили под постоянным стробоскопическим эффектом излучения… некоторые пульсары вращаются со скоростью сотни раз в секунду, так что это было бы неприятно. Магнитные поля пульсаров также создают «ветер» из релятивистских частиц, что звучит как самая экстремальная форма пескоструйной обработки в истории Вселенной. В этих условиях атмосфера ни одной планеты не могла сохраниться нетронутой. Кстати говоря, если бы вы подошли слишком близко, и магнитное поле, и их гравитация действительно нанесли бы некоторый ущерб.
Так как же в таких экстремальных условиях формируется планета-пульсар? Во-первых, система-прародитель подвергается вспышке сверхновой, что является одним из самых жестоких событий, которые могут произойти в нашей Вселенной. Массивная звезда, буквально взрывающая сама себя. Планеты-пульсары не могут быть бывшими планетами из этой старой системы, потому что до взрыва сверхновой массивная звезда должна была расшириться до красного гиганта и поглотить внутренние миры. Даже миры, расположенные дальше — когда эта звезда взорвется, внезапное изменение массы вызовет большое изменение гравитации в системе, что приведет к ее дестабилизации и принесет много горя всему, что осталось позади.
Так что, возможно, планеты-пульсары выкованы из пепла оставшихся обломков после взрыва сверхновой — измельченных остатков любых бывших планет, смешанных с большим количеством «звездных кишок». Это может быть вариантом, но диск обломков должен двигаться по орбите с постоянной или достаточно высокой скоростью, чтобы избежать его падения обратно на пульсар который все еще имеет довольно сильное локализованное гравитационное поле. Иногда у пульсаров есть звезды-компаньоны, которые со временем сливаются с ними. Во время этого процесса материал компаньона может оставаться на орбите, а после длительных периодов времени от миллионов до миллиардов лет этот обломок может начать сливаться и также становиться маленькими планетами. В этом сценарии поле обломков должно быть достаточно далеко от пульсара, чтобы его не втянуло внутрь.
Другой вариант заключается в том, что пульсар может украсть планету у двойной системы или ее спутника. Когда вторичная звезда и ее планеты сближаются, пульсар выбрасывает звездный объект, но захватывает планетарное тело, принимая его как свое собственное. Добро пожаловать в ад, планетарный друг. И, наконец, планеты-пульсары могут быть всем, что осталось от звезды-компаньона, которая отклонилась слишком близко к пульсару. Все это излучение, этот релятивистский ветер и энергия могут медленно испарять спутник на близкой орбите, пока не останется только его маленькое, похожее на планету ядро.
Во всех этих сценариях жизнь какой мы ее знаем действительно боролась бы за то, чтобы найти способ жить, учитывая интенсивное количество продолжающегося излучения, которое бомбардирует их от пульсара. Спутники пульсаров, подошедшие слишком близко, могут быть уничтожены огромным количеством излучения, излучаемого пульсаром. В конце концов, небольшой объект планетарной массы может остаться позади, а в некоторых случаях даже он полностью испарится. В настоящее время существует лишь несколько планет-пульсаров. Мы думаем, что это потому, что эти системы чрезвычайно редко формируются при всех различных моделях формирования, описанных выше.
Некоторые из них в несколько раз больше массы Юпитера, а самые маленькие всего в два раза массивнее нашей Луны. Пульсары также являются крошечными объектами, всего около 20 километров в поперечнике. Это делает их невозможными для непосредственного наблюдения в видимом свете, хотя нейтронные звезды которые являются пульсарами наблюдались в рентгеновском свете, потому что их поверхности очень горячие и медленно остывают — это продукт сверхновой и бывшее ядро очень горячей звезды. Часто единственный способ узнать, что они там и что это пульсары — это то, что нам повезло, что их радиолучи направлены в нашу сторону, когда они вращаются, что позволяет нам измерять их тиканье. И с помощью этих тиков мы можем измерять колебания.
А с колебаниями мы можем найти планеты-пульсары. Но среди галактического населения пульсаров есть много таких, чьи лучи никогда не светят в нашу сторону, и поэтому мы даже не знаем об их существовании.
Астрономы изучают её с большим интересом. Похоже, что эта нейтронная звезда излучает гамма-фотоны, которые связаны с длинами волн, имеющими наибольшую энергию из всех волн электромагнитного спектра — с энергией не менее 20 тераэлектронвольт ТэВ , или 20 триллионов электронвольт. Араш Джаннати-Атай, руководитель команды и ученый в лаборатории астрочастиц и космологии во Франции, говорит, что для излучения одного фотона с энергией 20 ТэВ потребуется около 2 000 000 обычных солнечных фотонов. Обычно ожидается, что пульсары излучают радиацию с энергией ниже десятков ГэВ, не говоря уже о попадании в область энергий в ТэВ 1 ГэВ равен 1 миллиарду электронвольт. Даже Вела, согласно данным, ранее демонстрировала «скромное» излучение, хотя некоторые теоретические предсказания подразумевали, что она может излучать в диапазоне ТэВ, никто не ожидал увидеть энергию в 20 ТэВ, которую зарегистрировали учёные. Художественная иллюстрация пульсара Вела и его магнитосферы, край которой отмечен ярким диском. Синие дорожки, расходящиеся наружу, представляют собой пути ускоренных частиц. Они производят гамма-излучение вдоль рукавов, вращающихся спирали из-за столкновения с фотонами, испускаемыми в магнитосфере изображены красным.
Источник: Science Communication Lab for DESY Единственный другой пульсар, у которого когда-либо было замечено излучение на уровне ТэВ — Крабовидный пульсар, находящийся на расстоянии более 6 000 световых лет от Земли, но даже он был ограничен на пике примерно 1 ТэВ.
Когда сверхгигантская звезда подходит к концу своего жизненного цикла, она взрывается и превращается в чёрную дыру, если у неё достаточно массы, или в нейтронную звезду, если её нет. Нейтронные звёзды — это оставшиеся сверхплотные ядра старой звезды. Они часто очень быстро вращаются, а некоторые из них становятся пульсарами. Но в 2013 году пульсар прекратил отправлять импульсы в радиодиапазоне, и астрономы засекли внезапный взрыв энергии в различных диапазонах волн: гамма- и рентгеновское излучение увеличилось в пять раз, а в видимом свете звезда стала ярче на 1-2 величины. Астрономы также обнаружили, что у неё, по-видимому, образовался аккреционный диск — горячая вихревая масса вещества, окружающая звезду. Самое странное, что в рентгеновском диапазоне волн звезда начала чередовать две интенсивности: высокую и низкую — и так продолжалось на протяжении всего десятилетия.
Вследствие вращения нейтронной звезды это излучение носит импульсный характер — наблюдается рентгеновский пульсар. Кроме энергии, аккрецирующее вещество приносит и угловой момент , что приводит к увеличению скорости вращения нейтронной звезды и, соответственно, уменьшению периода её вращения со временем. Первый такой пульсар, Cen X-3, был открыт в 1971 г. У него наблюдались импульсы с периодом около 4,8 с, причём период был подвержен регулярной модуляции. Такая модуляция связана с орбитальным движением нейтронной звезды вокруг компаньона и вызвана эффектом Доплера. Тепловое и нетепловое рентгеновское излучение было зарегистрировано примерно от 60 радиопульсаров. От большей части из них излучение в других диапазонах не обнаружено. С запуском в 2008 г. С помощью телескопа LAT на этой обсерватории было открыто более 200 новых гамма-пульсаров, что в десятки раз увеличило выборку этих источников, важных для понимания природы импульсного излучения. Особый интерес к гамма-пульсарам связан с тем, что у многих из них не регистрируется излучение в других диапазонах. Пульсары — самые яркие и самые переменные из всех современных объектов в изученной части Вселенной, яркостные температуры спокойных радиопульсаров могут превышать 1030 К. Это свидетельствует о когерентном характере излучения, поскольку все известные тепловые и нетепловые механизмы не могут обеспечить такие яркостные температуры в некогерентном режиме. В некоторых пульсарах наблюдаются т. Когерентные механизмы излучения делятся на 2 типа: антенные и мазерные. В первом типе излучение формируется в сгустках, все частицы которых излучают в одинаковой фазе, и складываются не интенсивности, а амплитуды полей. Во втором типе излучающая плазма обладает отрицательным коэффициентом поглощения и при распространении в ней излучения его интенсивность экспоненциально возрастает. В наиболее мощных пульсарах удаётся наблюдать переменные детали длительностью в наносекунды. У ряда источников проявляется микроструктура импульса, длительность деталей в которой составляет десятки — сотни микросекунд. Индивидуальные импульсы, следующие с основным периодом, переменны как по интенсивности, так и по структуре. Наблюдаются вариации интенсивности и на более длительных интервалах времени минуты, месяцы, годы , связанные как с распространением излучения через среду между пульсаром и наблюдателем, так и с собственной нестационарностью пульсаров. Пульсары представляют собой уникальные физические лаборатории с экстремальными свойствами материи.