Gli scolari di Lugansk hanno creato un modello di cosmodromo, dove possono esercitarsi in qualsiasi operazione di assemblaggio e lancio di razzi.

Il corrispondente di NTV Mikhail Antropov ha osservato uno degli inizi dell'allenamento.

In un tale cosmodromo, la preparazione pre-volo ha solo 15 minuti. Durante questo periodo, è necessario avere il tempo di consegnare il razzo al sito di lancio, controllare il funzionamento di tutti i sistemi e fare rifornimento.

Roman Glebov: "Agente ossidante - 30%, perossido di idrogeno - 100%".

Ed eccolo qui, il momento della verità. Lo staff tecnico è stato evacuato, gli allevamenti ripartono, pronti tra un minuto. Tutto avviene su una scala da 1 a 72. Ma esteriormente è molto credibile e persino emozionante. Chiave per iniziare, andiamo.

Roman Glebov: “Accensione. Preliminare. Intermedio. Casa. Salita."

Il successo della missione spaziale dipende da questi studenti. Hanno completato il primo compito. La navicella spaziale Progress è entrata in orbita. Mentre si libra vicino al soffitto, il direttore di volo lascia brevemente il suo posto. Mostra con orgoglio disegni e modelli della nave Buran, veicoli di lancio Energia: queste sono tutte le sue creazioni. Condivide pensieri sulle prospettive dell'astronautica.

Roman Glebov: “La cosmonautica, ovviamente, ha un futuro. Funzionerà per americani, giapponesi e cinesi. Atterreranno sulla Luna e su Marte”.

Intanto, tra le costellazioni disegnate, era già comparsa la stazione spaziale Mir, meta del volo. Il momento cruciale è l'attracco. Qui tutto è pensato nei minimi dettagli.

Con l'aiuto di un monitor, questa fase è controllata da Roman Polekhin, un insegnante di scuola. L'intero progetto è il suo frutto. La cosmonautica è un sogno d'infanzia. È vero, si è avverato solo in miniatura. Persone che la pensano allo stesso modo sono state trovate tra gli stessi sognatori più giovani.

In tre anni di lezione, hanno costruito un modello dei blocchi principali del cosmodromo di Baikonur. Carta, cartone, filo metallico e persino stuzzicadenti: tutto è entrato in uso. Le informazioni sulla scienza missilistica sono state raccolte poco a poco da Internet, film e libri.

Roman Polekhin, project manager “Pier of the Universe”: “Il più laborioso e complesso è il complesso di installazione e test della Soyuz. Perché è molto capiente. Ci sono molti piccoli dettagli che devono essere copiati e adattati alle dimensioni. Abbiamo lavorato partendo dalle fotografie."

La storia dell'astronautica in questa classe è studiata letteralmente in modo giocoso. Vengono simulate le situazioni più insolite. Ci sono stati problemi con i pannelli solari in orbita. L'MCC decide che dovranno andare nello spazio per le riparazioni.

Anche il centro di controllo missione è copiato nei minimi dettagli. C'è anche un parcheggio vicino all'edificio per le auto dei dipendenti. Bene, puoi scoprire cosa stanno facendo adesso guardando dentro. Gli schermi sono illuminati e su di essi sono presenti informazioni telemetriche sul volo della prossima navicella spaziale.

Ma ora la spedizione finisce. Dal modulo apparve un tettuccio da paracadute. Gli astronauti ritornano sulla Terra. Gli autori del progetto non si sognano nemmeno di vederlo nella realtà. Ma credono che un giorno visiteranno la vera Baikonur, sulla quale sono riusciti a imparare così tanto.

Secondo gli astronomi, posizionare un telescopio nello spazio rende possibile rilevare la radiazione elettromagnetica nelle gamme in cui l'atmosfera terrestre è opaca; principalmente nella gamma degli infrarossi (radiazione termica). A causa dell'assenza di influenze atmosferiche, la risoluzione del telescopio è 7-10 volte maggiore di quella di un telescopio simile situato sulla Terra. Il telescopio è stato lanciato in orbita nel 1990 utilizzando lo shuttle Discovery.

Dall'inizio della progettazione al lancio sono stati spesi 2,5 miliardi di dollari, con un budget iniziale di 400 milioni. I costi totali del progetto, nel 1999, sono stati stimati in 6 miliardi di dollari da parte americana e 593 milioni di euro a carico dell'ESA. Ma i risultati del lavoro del telescopio forniscono conoscenze inestimabili sulla struttura dell’Universo e sull’evoluzione degli oggetti spaziali. Il completamento dei lavori è previsto per il 2013, quando verrà sostituito con uno più avanzato.

Le galassie sono le isole stellari dell'Universo. Gas e polvere sono concentrati in essi, le stelle nascono e muoiono in essi per miliardi di anni. Il Sole si trova nella “nostra” galassia della Via Lattea. Secondo alcune stime, nella nostra galassia ci sono dai 200 ai 350 miliardi di stelle. In alcune galassie ce ne sono ancora di più. Nel futuro, gli astronomi prevedono una collisione della Via Lattea con una galassia conosciuta come . Ciò accadrà tra miliardi di anni. Osserviamo innumerevoli mondi stellari di questo tipo nell'Universo: forme a spirale, ellittiche e irregolari.

La magnetosfera terrestre provoca tempeste di polvere sulla Luna

La Luna stessa è piena di misteri, ma di sicuro non conosci uno dei suoi segreti: durante la luna piena, la coda della magnetosfera terrestre sferza il satellite naturale della Terra, provocando tempeste di polvere lunare e scariche di elettricità statica. Questo fatto, annunciato la scorsa settimana dalla NASA, è importante per la futura esplorazione lunare.

Questo effetto fu scoperto per la prima volta nel 1968, quando il lander Surveyor 7 della NASA fotografò uno strano bagliore all'orizzonte dopo il tramonto. E nessuno sapeva cosa fosse. Oggi gli scienziati ritengono che la luce solare fosse diffusa dalla polvere lunare carica elettricamente che galleggiava sopra la superficie. La prima conferma di ciò è stata ricevuta dal satellite Lunar Prospector, che era in orbita lunare nel 1998-1999. Attraversando la coda della magnetosfera terrestre, il dispositivo ha registrato forti scariche sul lato oscuro della Luna.

Ciò avviene grazie alla magnetosfera che avvolge il nostro pianeta. Il vento solare, un flusso di particelle cariche, allunga il campo magnetico, formando una coda estesa che si estende ben oltre l'orbita della Luna.

La magnetosfera terrestre è una cavità nello spazio esterno formata dall'influenza del vento solare sul campo magnetico terrestre

Durante la luna piena, il nostro satellite attraversa lo strato di plasma della magnetosfera, dove si trovano le particelle cariche catturate dal campo magnetico. I più leggeri e mobili: gli elettroni, entrano in collisione con la superficie lunare, caricandola negativamente. Sul lato illuminato, la carica in eccesso viene ridotta poiché i fotoni staccano gli elettroni dalla superficie. Ma il lato oscuro è che la carica accumulata può sollevare nell’aria grandi quantità di polvere, che può intasare l’attrezzatura lunare. Inoltre, la polvere carica può spostarsi dal lato oscuro al lato diurno meno negativo, creando tempeste sulla linea terminatrice.

Sembra che gli astronauti sulla superficie lunare avranno ora bisogno di una buona messa a terra, poiché la Luna può rimanere sotto l'influenza di uno strato di plasma da alcuni minuti a diversi giorni, accumulando una carica statica di diversi kilovolt.

Fonte: IT-Day

Dopo il Big Bang, che ha dato origine al nostro Universo, nelle fasi iniziali erano presenti solo idrogeno ed elio. Gli elementi chimici più pesanti dovevano essere "cucinati" nelle profondità delle prime stelle, e poi sparsi nelle distese dell'Universo in espansione in modo che cadessero nelle stelle della generazione successiva e nei loro pianeti.

E sono stati i buchi neri che potrebbero aiutare a "disperdere" questi elementi su distanze enormi, anche per gli standard cosmici, note ITAR-TASS.

I buchi neri non sono affatto mostri spaziali onnivori, spiegano lo staff dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysicals. Finché il gas non ha varcato un certo confine, conserva ancora la capacità di sfuggire al mostruoso campo gravitazionale del buco nero, ma ciò dipende dalla sua temperatura.

Gli astrofisici hanno studiato il comportamento del buco nero supermassiccio situato al centro della galassia NGC 4051 e hanno scoperto che il gas è in grado di fuoriuscire da ambienti molto più vicini al misterioso oggetto spaziale di quanto si pensasse in precedenza.

Secondo le stime ottenute, la sostanza volò via ad una velocità di oltre 6 milioni di chilometri orari. Nel corso di migliaia di anni, potrebbe percorrere enormi distanze e infine diventare parte delle nubi cosmiche di gas o polvere da cui si sono formate nuove stelle e pianeti.

Introduzione

Nel corso della sua storia, l’umanità non ha smesso di cercare di comprendere l’universo. L'universo è la totalità di tutto ciò che esiste, tutte le particelle materiali dello spazio tra queste particelle. Secondo le idee moderne, l'età dell'Universo è di circa 14 miliardi di anni.

La dimensione della parte visibile dell'universo è di circa 14 miliardi di anni luce (un anno luce è la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un anno). Alcuni scienziati stimano che l’estensione dell’universo sia pari a 90 miliardi di anni luce. Per rendere conveniente operare su distanze così grandi, viene utilizzato un valore chiamato Parsec. Un parsec è la distanza dalla quale è visibile il raggio medio dell'orbita terrestre, perpendicolare alla linea di vista, con un angolo di un secondo d'arco. 1 parsec = 3,2616 anni luce.

Nell'universo esiste un numero enorme di oggetti diversi, i cui nomi sono familiari a molti, come pianeti e satelliti, stelle, buchi neri, ecc. Le stelle sono molto diverse per luminosità, dimensioni, temperatura e altri parametri. Le stelle includono oggetti come nane bianche, stelle di neutroni, giganti e supergiganti, quasar e pulsar. I centri delle galassie sono di particolare interesse. Secondo le idee moderne, il ruolo di un oggetto situato al centro della galassia è adatto a un buco nero. I buchi neri sono prodotti dell'evoluzione delle stelle, unici nelle loro proprietà. L'affidabilità sperimentale dell'esistenza dei buchi neri dipende dalla validità della teoria generale della relatività.

Oltre alle galassie, l’universo è pieno di nebulose (nubi interstellari costituite da polvere, gas e plasma), radiazione cosmica di fondo a microonde che permea l’intero universo e altri oggetti poco studiati.

Stelle di neutroni

Una stella di neutroni è un oggetto astronomico, che è uno dei prodotti finali dell'evoluzione delle stelle, costituito principalmente da un nucleo di neutroni ricoperto da una crosta di materia relativamente sottile (? 1 km) sotto forma di nuclei atomici pesanti ed elettroni. Le masse delle stelle di neutroni sono paragonabili alla massa del Sole, ma il raggio tipico è di soli 10-20 chilometri. Pertanto, la densità media della materia di una stella del genere è parecchie volte superiore alla densità del nucleo atomico (che per i nuclei pesanti è in media 2,8 * 1017 kg/m²). Un'ulteriore compressione gravitazionale della stella di neutroni è impedita dalla pressione della materia nucleare derivante dall'interazione dei neutroni.

Molte stelle di neutroni hanno velocità di rotazione estremamente elevate, fino a migliaia di rivoluzioni al secondo. Si ritiene che le stelle di neutroni nascano durante le esplosioni di supernova.

Le forze gravitazionali nelle stelle di neutroni sono bilanciate dalla pressione del gas di neutroni degenere, il valore massimo della massa di una stella di neutroni è fissato dal limite di Oppenheimer-Volkoff, il cui valore numerico dipende dall'equazione (ancora poco conosciuta) dello stato della materia nel nucleo della stella. Ci sono premesse teoriche secondo cui con un aumento ancora maggiore della densità è possibile la degenerazione delle stelle di neutroni in quark.

Il campo magnetico sulla superficie delle stelle di neutroni raggiunge un valore di 1012-1013 G (Gauss è un'unità di misura dell'induzione magnetica) e sono i processi nelle magnetosfere delle stelle di neutroni che sono responsabili dell'emissione radio delle pulsar. Dagli anni ’90, alcune stelle di neutroni sono state identificate come magnetar, stelle con campi magnetici dell’ordine di 1014 Gauss o superiori. Tali campi (che superano il valore “critico” di 4.414 1013 G, al quale l’energia di interazione di un elettrone con un campo magnetico supera la sua energia di riposo) introducono una fisica qualitativamente nuova, poiché specifici effetti relativistici, polarizzazione del vuoto fisico, ecc. diventare significativo.

Classificazione delle stelle di neutroni

Due parametri principali che caratterizzano l'interazione delle stelle di neutroni con la materia circostante e, di conseguenza, le loro manifestazioni osservative sono il periodo di rotazione e l'entità del campo magnetico. Nel tempo, la stella consuma la sua energia di rotazione e il suo periodo di rotazione aumenta. Anche il campo magnetico si indebolisce. Per questo motivo una stella di neutroni può cambiare tipo nel corso della sua vita.

Espulsore (pulsar radio) - forti campi magnetici e breve periodo di rotazione. Nel modello più semplice della magnetosfera, il campo magnetico ruota solidamente, cioè con la stessa velocità angolare della stella di neutroni stessa. Ad un certo raggio, la velocità lineare di rotazione del campo si avvicina alla velocità della luce. Questo raggio è chiamato raggio del cilindro leggero. Al di là di questo raggio non può esistere un campo dipolare ordinario, quindi le linee di intensità del campo si interrompono in questo punto. Le particelle cariche che si muovono lungo le linee del campo magnetico possono lasciare la stella di neutroni attraverso tali dirupi e volare via verso l'infinito. Una stella di neutroni di questo tipo espelle (vomita fuori) particelle cariche relativistiche che emettono nella gamma radio. Per un osservatore, gli espulsori sembrano radio pulsar.

Elica: la velocità di rotazione non è più sufficiente per l'espulsione delle particelle, quindi una stella del genere non può essere una pulsar radio. Tuttavia, è ancora grande e la materia che circonda la stella di neutroni catturata dal campo magnetico non può cadere, cioè non si verifica l'accrescimento della materia. Le stelle di neutroni di questo tipo non hanno praticamente manifestazioni osservabili e sono poco studiate.

Accretore (pulsar a raggi X): la velocità di rotazione è ridotta a tal punto che ora nulla impedisce alla materia di cadere su una stella di neutroni di questo tipo. Il plasma, cadendo, si muove lungo le linee del campo magnetico e colpisce una superficie solida nella regione dei poli della stella di neutroni, riscaldandosi fino a decine di milioni di gradi. La materia riscaldata a temperature così elevate brilla nella gamma dei raggi X. La regione in cui avviene la collisione della materia in caduta con la superficie della stella è molto piccola, solo circa 100 metri. A causa della rotazione della stella, questo punto caldo scompare periodicamente dalla vista, cosa che l'osservatore percepisce come pulsazioni. Tali oggetti sono chiamati pulsar a raggi X.

Georotatore: la velocità di rotazione di tali stelle di neutroni è bassa e non impedisce l'accrescimento. Ma le dimensioni della magnetosfera sono tali che il plasma viene fermato dal campo magnetico prima di essere catturato dalla gravità. Un meccanismo simile opera nella magnetosfera terrestre, motivo per cui questo tipo ha preso il nome.

Le stelle con una massa 1,5-3 volte maggiore di quella del Sole non saranno in grado di fermare la loro contrazione allo stadio di nana bianca alla fine della loro vita. Potenti forze gravitazionali li comprimeranno a una densità tale che la materia sarà “neutralizzata”: l'interazione degli elettroni con i protoni porterà al fatto che quasi l'intera massa della stella sarà contenuta nei neutroni. Formato stella di neutroni. Le stelle più massicce possono diventare stelle di neutroni dopo essere esplose come supernove.

Concetto di stelle di neutroni

Il concetto di stelle di neutroni non è nuovo: il primo suggerimento sulla possibilità della loro esistenza fu avanzato dai talentuosi astronomi californiani Fritz Zwicky e Walter Baarde nel 1934. (Qualche tempo prima, nel 1932, la possibilità dell'esistenza di stelle di neutroni fu predetta dal famoso scienziato sovietico L.D. Landau.) Alla fine degli anni '30, divenne oggetto di ricerca da parte di altri scienziati americani Oppenheimer e Volkov. L'interesse di questi fisici per questo problema è stato causato dal desiderio di determinare lo stadio finale dell'evoluzione di una stella massiccia in contrazione. Poiché il ruolo e il significato delle supernovae furono scoperti più o meno nello stesso periodo, è stato suggerito che la stella di neutroni potesse essere il resto di un'esplosione di supernova. Sfortunatamente, con lo scoppio della seconda guerra mondiale, l’attenzione degli scienziati si rivolse alle esigenze militari e lo studio dettagliato di questi nuovi e altamente misteriosi oggetti fu sospeso. Poi, negli anni '50, lo studio delle stelle di neutroni fu ripreso in modo puramente teorico per determinare se fossero legate al problema della nascita di elementi chimici nelle regioni centrali delle stelle.
rimangono l'unico oggetto astrofisico la cui esistenza e proprietà furono previste molto prima della loro scoperta.

All'inizio degli anni '60, la scoperta delle sorgenti di raggi X cosmici fornì grande incoraggiamento a coloro che consideravano le stelle di neutroni come possibili sorgenti di raggi X celesti. Entro la fine del 1967 È stata scoperta una nuova classe di oggetti celesti: le pulsar, che hanno lasciato confusi gli scienziati. Questa scoperta fu lo sviluppo più importante nello studio delle stelle di neutroni, poiché sollevò nuovamente la questione dell'origine dei raggi X cosmici. Parlando delle stelle di neutroni, va tenuto presente che le loro caratteristiche fisiche sono stabilite teoricamente e sono molto ipotetiche, poiché le condizioni fisiche esistenti in questi corpi non possono essere riprodotte negli esperimenti di laboratorio.

Proprietà delle stelle di neutroni

Le forze gravitazionali hanno un'influenza decisiva sulle proprietà delle stelle di neutroni. Secondo varie stime, i diametri delle stelle di neutroni sono compresi tra 10 e 200 km. E questo volume, insignificante in termini cosmici, è “riempito” da una quantità di materia tale da poter costituire un corpo celeste come il Sole, con un diametro di circa 1,5 milioni di km, e una massa quasi un terzo di milione di volte più pesante che la Terra! Una conseguenza naturale di questa concentrazione di materia è l’incredibile densità della stella di neutroni. In effetti, risulta essere così denso che può persino essere solido. La gravità di una stella di neutroni è così grande che una persona lì peserebbe circa un milione di tonnellate. I calcoli mostrano che le stelle di neutroni sono altamente magnetizzate. Si stima che il campo magnetico di una stella di neutroni possa raggiungere 1 milione. milione di gauss, mentre sulla Terra è 1 gauss. Raggio delle stelle di neutroni si presume che sia di circa 15 km e che la massa sia di circa 0,6 - 0,7 masse solari. Lo strato esterno è una magnetosfera, costituita da elettroni rarefatti e plasma nucleare, che viene penetrata dal potente campo magnetico della stella. È qui che hanno origine i segnali radio che sono il segno distintivo delle pulsar. Le particelle cariche ultraveloci, muovendosi a spirale lungo le linee del campo magnetico, danno origine a vari tipi di radiazioni. In alcuni casi, le radiazioni si verificano nella gamma radio dello spettro elettromagnetico, in altri - radiazioni ad alte frequenze.

Densità delle stelle di neutroni

Quasi immediatamente sotto la magnetosfera, la densità della sostanza raggiunge 1 t/cm3, ovvero 100.000 volte maggiore della densità del ferro. Lo strato successivo dopo lo strato esterno ha le caratteristiche del metallo. Questo strato di sostanza “superdura” è in forma cristallina. I cristalli sono costituiti da nuclei di atomi con masse atomiche 26 - 39 e 58 - 133. Questi cristalli sono estremamente piccoli: per coprire una distanza di 1 cm è necessario allineare su un'unica linea circa 10 miliardi di cristalli. La densità in questo strato è più di 1 milione di volte superiore a quella dello strato esterno o, altrimenti, 400 miliardi di volte superiore alla densità del ferro.
Avanzando ulteriormente verso il centro della stella, attraversiamo il terzo strato. Comprende una regione di nuclei pesanti come il cadmio, ma è anche ricca di neutroni ed elettroni. La densità del terzo strato è 1.000 volte maggiore del precedente. Penetrando più in profondità nella stella di neutroni, raggiungiamo il quarto strato e la densità aumenta leggermente, circa cinque volte. Tuttavia, a una tale densità, i nuclei non riescono più a mantenere la loro integrità fisica: decadono in neutroni, protoni ed elettroni. La maggior parte della materia è sotto forma di neutroni. Ci sono 8 neutroni per ogni elettrone e protone. Questo strato, in sostanza, può essere considerato come un liquido di neutroni, “contaminato” da elettroni e protoni. Sotto questo strato si trova il nucleo della stella di neutroni. Qui la densità è circa 1,5 volte maggiore rispetto allo strato sovrastante. Eppure, anche un aumento così piccolo della densità porta al fatto che le particelle nel nucleo si muovono molto più velocemente che in qualsiasi altro strato. L'energia cinetica del movimento dei neutroni mescolati con un piccolo numero di protoni ed elettroni è così grande che si verificano costantemente collisioni anelastiche di particelle. Nei processi di collisione nascono tutte le particelle e le risonanze conosciute nella fisica nucleare, di cui ce ne sono più di mille. Con ogni probabilità, ci sono un gran numero di particelle a noi non ancora note.

Temperatura delle stelle di neutroni

Le temperature delle stelle di neutroni sono relativamente elevate. Questo è prevedibile visto come si presentano. Durante i primi 10-100 mila anni di esistenza di una stella, la temperatura del nucleo diminuisce fino a diverse centinaia di milioni di gradi. Poi inizia una nuova fase in cui la temperatura del nucleo della stella diminuisce lentamente a causa dell'emissione di radiazioni elettromagnetiche.

Le stelle di neutroni, spesso chiamate stelle “morte”, sono oggetti straordinari. Il loro studio negli ultimi decenni è diventato uno dei settori più affascinanti e ricchi di scoperte dell’astrofisica. L'interesse per le stelle di neutroni è dovuto non solo al mistero della loro struttura, ma anche alla loro colossale densità e ai forti campi magnetici e gravitazionali. La materia si trova in uno stato speciale, che ricorda un enorme nucleo atomico, e queste condizioni non possono essere riprodotte nei laboratori terreni.

Nascita sulla punta di una penna

La scoperta di una nuova particella elementare, il neutrone, nel 1932 portò gli astrofisici a chiedersi quale ruolo potesse svolgere nell'evoluzione delle stelle. Due anni dopo, fu suggerito che le esplosioni di supernova fossero associate alla trasformazione di stelle ordinarie in stelle di neutroni. Quindi sono stati effettuati i calcoli sulla struttura e sui parametri di quest'ultimo, ed è diventato chiaro che se le piccole stelle (come il nostro Sole) alla fine della loro evoluzione si trasformano in nane bianche, allora quelle più pesanti diventano neutrone. Nell'agosto 1967, i radioastronomi, mentre studiavano lo sfarfallio delle sorgenti radio cosmiche, scoprirono strani segnali: furono registrati impulsi di emissione radio molto brevi, della durata di circa 50 millisecondi, ripetuti in un intervallo di tempo strettamente definito (circa un secondo). Questo era completamente diverso dal solito quadro caotico di fluttuazioni irregolari e casuali nelle emissioni radio. Dopo un controllo approfondito di tutta l'attrezzatura, abbiamo acquisito la certezza che gli impulsi erano di origine extraterrestre. È difficile per gli astronomi lasciarsi sorprendere da oggetti che emettono con intensità variabile, ma in questo caso il periodo era così breve e i segnali così regolari che gli scienziati suggerirono seriamente che potessero trattarsi di notizie provenienti da civiltà extraterrestri.

Pertanto, la prima pulsar fu chiamata LGM-1 (dall'inglese Little Green Men “Little Green Men”), sebbene i tentativi di trovare un significato negli impulsi ricevuti finirono invano. Ben presto furono scoperte altre 3 sorgenti radio pulsanti. Il loro periodo si è rivelato ancora una volta molto inferiore ai tempi caratteristici di vibrazione e rotazione di tutti gli oggetti astronomici conosciuti. A causa della natura pulsata della radiazione, i nuovi oggetti iniziarono a essere chiamati pulsar. Questa scoperta scosse letteralmente l'astronomia e da molti radioosservatori iniziarono ad arrivare rapporti di rilevamenti di pulsar. Dopo la scoperta di una pulsar nella Nebulosa del Granchio, sorta a causa di un'esplosione di supernova nel 1054 (questa stella era visibile durante il giorno, come menzionano cinesi, arabi e nordamericani nei loro annali), divenne chiaro che le pulsar sono in qualche modo legati alle esplosioni di supernova.

Molto probabilmente i segnali provenivano da un oggetto rimasto dopo l'esplosione. Ci è voluto molto tempo prima che gli astrofisici si rendessero conto che le pulsar erano le stelle di neutroni in rapida rotazione che stavano cercando da così tanto tempo.

Nebulosa del Granchio
Lo scoppio di questa supernova (foto sopra), scintillante nel cielo terrestre più luminosa di Venere e visibile anche di giorno, avvenne secondo gli orologi terrestri nel 1054. Quasi 1.000 anni sono un periodo di tempo molto breve per gli standard cosmici, eppure durante questo periodo la bellissima Nebulosa del Granchio riuscì a formarsi dai resti della stella in esplosione. Questa immagine è una composizione di due immagini: una è stata ottenuta dal telescopio ottico spaziale Hubble (tonalità di rosso), l'altra dal telescopio a raggi X Chandra (blu). Si vede chiaramente che gli elettroni ad alta energia che emettono nella gamma dei raggi X perdono molto rapidamente la loro energia, quindi i colori blu prevalgono solo nella parte centrale della nebulosa.
La combinazione di due immagini aiuta a comprendere più accuratamente il meccanismo di funzionamento di questo straordinario generatore cosmico, che emette oscillazioni elettromagnetiche della più ampia gamma di frequenze, dai raggi gamma alle onde radio. Sebbene la maggior parte delle stelle di neutroni siano state rilevate mediante emissioni radio, emettono la maggior parte della loro energia nelle gamme dei raggi gamma e dei raggi X. Le stelle di neutroni nascono molto calde, ma si raffreddano abbastanza rapidamente, e già a mille anni di età hanno una temperatura superficiale di circa 1.000.000 K. Pertanto, solo le giovani stelle di neutroni brillano nella gamma dei raggi X a causa della radiazione puramente termica.

Fisica delle pulsar
Una pulsar è semplicemente un'enorme trottola magnetizzata che ruota attorno ad un asse che non coincide con l'asse del magnete. Se non cadesse nulla su di esso e non emettesse nulla, la sua emissione radio avrebbe una frequenza di rotazione e non la sentiremmo mai sulla Terra. Ma il fatto è che questa cima ha una massa colossale e un'elevata temperatura superficiale, e il campo magnetico rotante crea un enorme campo elettrico in grado di accelerare protoni ed elettroni quasi alla velocità della luce. Inoltre, tutte queste particelle cariche che corrono attorno alla pulsar sono intrappolate nel suo colossale campo magnetico. E solo all'interno di un piccolo angolo solido attorno all'asse magnetico possono liberarsi (le stelle di neutroni hanno i campi magnetici più forti nell'Universo, raggiungendo 10 10 10 14 gauss, per fare un confronto: il campo terrestre è 1 gauss, quello solare 10 50 gauss ). Sono questi flussi di particelle cariche la fonte dell'emissione radio attraverso la quale sono state scoperte le pulsar, che in seguito si sono rivelate stelle di neutroni. Poiché l'asse magnetico di una stella di neutroni non coincide necessariamente con l'asse della sua rotazione, quando la stella ruota, un flusso di onde radio si propaga nello spazio come il raggio di un faro lampeggiante, tagliando solo momentaneamente l'oscurità circostante.

Immagini a raggi X della pulsar della Nebulosa del Granchio nei suoi stati attivo (a sinistra) e normale (a destra).

vicino più vicino
Questa pulsar si trova a soli 450 anni luce dalla Terra ed è un sistema binario formato da una stella di neutroni e una nana bianca con un periodo orbitale di 5,5 giorni. La radiazione X morbida ricevuta dal satellite ROSAT viene emessa dalle calotte polari PSR J0437-4715, riscaldate a due milioni di gradi. Durante la sua rapida rotazione (il periodo di questa pulsar è di 5,75 millisecondi), gira verso la Terra con l'uno o l'altro polo magnetico, di conseguenza, l'intensità del flusso di raggi gamma cambia del 33%. L'oggetto luminoso accanto alla piccola pulsar è una galassia lontana che, per qualche motivo, brilla attivamente nella regione dei raggi X dello spettro.

Gravità onnipotente

Secondo la moderna teoria evoluzionistica, le stelle massicce terminano la loro vita con una colossale esplosione, trasformandone la maggior parte in una nebulosa di gas in espansione. Di conseguenza, ciò che rimane di un gigante molte volte più grande del nostro Sole in dimensioni e massa è un oggetto caldo e denso di circa 20 km di dimensione, con un'atmosfera sottile (di idrogeno e ioni più pesanti) e un campo gravitazionale 100 miliardi di volte maggiore di quello della Terra. Fu chiamata stella di neutroni, credendo che fosse composta principalmente da neutroni. La materia delle stelle di neutroni è la forma più densa di materia (un cucchiaino di un tale supernucleo pesa circa un miliardo di tonnellate). Il brevissimo periodo dei segnali emessi dalle pulsar è stato il primo e più importante argomento a favore del fatto che si tratta di stelle di neutroni, che possiedono un enorme campo magnetico e ruotano a una velocità vertiginosa. Solo oggetti densi e compatti (dimensioni solo poche decine di chilometri) con un potente campo gravitazionale possono resistere a una tale velocità di rotazione senza cadere in pezzi a causa delle forze d'inerzia centrifughe.

Una stella di neutroni è costituita da un liquido di neutroni mescolato con protoni ed elettroni. Il “liquido nucleare”, che ricorda da vicino la sostanza dei nuclei atomici, è 1014 volte più denso dell’acqua ordinaria. Questa enorme differenza è comprensibile, poiché gli atomi sono costituiti principalmente da spazio vuoto, in cui gli elettroni leggeri fluttuano attorno a un nucleo minuscolo e pesante. Il nucleo contiene quasi tutta la massa, poiché protoni e neutroni sono 2.000 volte più pesanti degli elettroni. Le forze estreme generate dalla formazione di una stella di neutroni comprimono così tanto gli atomi che gli elettroni schiacciati nei nuclei si combinano con i protoni per formare neutroni. Nasce così una stella, costituita quasi interamente da neutroni. Il liquido nucleare superdenso, se portato sulla Terra, esploderebbe come una bomba nucleare, ma in una stella di neutroni è stabile a causa dell’enorme pressione gravitazionale. Tuttavia, negli strati esterni di una stella di neutroni (come, del resto, di tutte le stelle), la pressione e la temperatura diminuiscono, formando una crosta solida spessa circa un chilometro. Si ritiene che sia costituito principalmente da nuclei di ferro.

Flash
Si scopre che il colossale bagliore di raggi X del 5 marzo 1979 si è verificato ben oltre la nostra Galassia, nella Grande Nube di Magellano, un satellite della nostra Via Lattea, situato a una distanza di 180mila anni luce dalla Terra. L'elaborazione congiunta del lampo di raggi gamma del 5 marzo, registrato da sette veicoli spaziali, ha permesso di determinare con precisione la posizione di questo oggetto, e il fatto che si trovi esattamente nella Nube di Magellano è ormai praticamente fuori dubbio.

L'evento accaduto su questa stella lontana 180mila anni fa è difficile da immaginare, ma allora lampeggiò come 10 supernovae, più di 10 volte la luminosità di tutte le stelle della nostra Galassia. Il punto luminoso nella parte superiore della figura è una pulsar SGR conosciuta da tempo e molto conosciuta, e il contorno irregolare è la posizione più probabile dell'oggetto che divampò il 5 marzo 1979.

Origine della stella di neutroni
L'esplosione di una supernova è semplicemente la conversione di parte dell'energia gravitazionale in calore. Quando una vecchia stella esaurisce il carburante e la reazione termonucleare non riesce più a riscaldare il suo interno alla temperatura richiesta, si verifica un collasso della nube di gas nel suo centro di gravità. L'energia rilasciata in questo processo disperde gli strati esterni della stella in tutte le direzioni, formando una nebulosa in espansione. Se la stella è piccola, come il nostro Sole, si verifica un'esplosione e si forma una nana bianca. Se la massa della stella è più di 10 volte quella del Sole, un tale collasso porta all'esplosione di una supernova e alla formazione di una normale stella di neutroni. Se una supernova erutta al posto di una stella molto grande, con una massa di 20 x 40 solare, e si forma una stella di neutroni con una massa superiore a tre solari, allora il processo di compressione gravitazionale diventa irreversibile e si forma un buco nero. formato.

Struttura interna
La crosta solida degli strati esterni di una stella di neutroni è costituita da nuclei atomici pesanti disposti in un reticolo cubico, tra cui gli elettroni volano liberamente, il che ricorda i metalli terrestri, ma solo molto più densi.

Domanda aperta

Sebbene le stelle di neutroni siano state studiate intensamente per circa tre decenni, la loro struttura interna non è nota con certezza. Inoltre, non vi è alcuna certezza assoluta che siano realmente costituiti principalmente da neutroni. Man mano che ci si sposta più in profondità nella stella, la pressione e la densità aumentano e la materia può essere così compressa da scomporsi in quark, gli elementi costitutivi di protoni e neutroni. Secondo la moderna cromodinamica quantistica, i quark non possono esistere allo stato libero, ma sono combinati in “tre” e “due” inseparabili. Ma forse, al confine del nucleo interno di una stella di neutroni, la situazione cambia e i quark escono dal loro confinamento. Per comprendere meglio la natura di una stella di neutroni e della materia esotica dei quark, gli astronomi devono determinare la relazione tra la massa della stella e il suo raggio (densità media). Studiando le stelle di neutroni con i satelliti è possibile misurare la loro massa in modo abbastanza accurato, ma determinarne il diametro è molto più difficile. Più recentemente, gli scienziati che utilizzano il satellite a raggi X XMM-Newton hanno trovato un modo per stimare la densità delle stelle di neutroni in base allo spostamento verso il rosso gravitazionale. Un'altra cosa insolita delle stelle di neutroni è che man mano che la massa della stella diminuisce, il suo raggio aumenta, di conseguenza le stelle di neutroni più massicce hanno le dimensioni più piccole;

Vedova Nera
L'esplosione di una supernova molto spesso conferisce una notevole velocità a una pulsar appena nata. Una stella volante con un proprio campo magnetico decente disturba notevolmente il gas ionizzato che riempie lo spazio interstellare. Si forma una specie di onda d'urto, che corre davanti alla stella e diverge in un ampio cono dietro di essa. L'immagine combinata ottica (parte blu-verde) e raggi X (tonalità di rosso) mostra che qui non abbiamo a che fare solo con una nuvola di gas luminosa, ma con un enorme flusso di particelle elementari emesse da questa pulsar millisecondo. La velocità lineare della Vedova Nera è di 1 milione di km/h, ruota attorno al proprio asse in 1,6 ms, ha già circa un miliardo di anni e ha una stella compagna che gira attorno alla Vedova con un periodo di 9,2 ore. La pulsar B1957+20 ha ricevuto il suo nome per il semplice motivo che la sua potente radiazione brucia semplicemente quella vicina, facendo “bollire” ed evaporare il gas che la forma. Il bozzolo rosso a forma di sigaro dietro la pulsar è la parte dello spazio dove gli elettroni e i protoni emessi dalla stella di neutroni emettono raggi gamma molli.

Il risultato della modellazione computerizzata consente di presentare molto chiaramente, in sezione trasversale, i processi che si verificano vicino a una pulsar che vola velocemente. I raggi divergenti da un punto luminoso sono un'immagine convenzionale del flusso di energia radiante, nonché del flusso di particelle e antiparticelle che emana da una stella di neutroni. Il contorno rosso al confine dello spazio nero attorno alla stella di neutroni e le nubi rosse e luminose di plasma è il luogo in cui il flusso di particelle relativistiche che volano quasi alla velocità della luce incontra il gas interstellare compattato dall'onda d'urto. Frenando bruscamente, le particelle emettono raggi X e, avendo perso gran parte della loro energia, non riscaldano più così tanto il gas incidente.

Crampi dei Giganti

Le pulsar sono considerate una delle prime fasi della vita di una stella di neutroni. Grazie al loro studio, gli scienziati hanno imparato a conoscere i campi magnetici, la velocità di rotazione e l'ulteriore destino delle stelle di neutroni. Monitorando costantemente il comportamento di una pulsar, è possibile determinare esattamente quanta energia perde, quanto rallenta e anche quando cesserà di esistere, avendo rallentato così tanto da non poter emettere potenti onde radio. Questi studi hanno confermato molte previsioni teoriche sulle stelle di neutroni.

Già nel 1968 furono scoperte pulsar con un periodo di rotazione compreso tra 0,033 secondi e 2 secondi. La periodicità degli impulsi della pulsar radio è mantenuta con sorprendente precisione e inizialmente la stabilità di questi segnali era superiore a quella degli orologi atomici terrestri. Eppure, con i progressi nel campo della misurazione del tempo, è stato possibile registrare cambiamenti regolari nei periodi di molte pulsar. Naturalmente si tratta di cambiamenti estremamente piccoli e solo nell’arco di milioni di anni possiamo aspettarci che il periodo raddoppi. Il rapporto tra la velocità di rotazione attuale e la decelerazione della rotazione è uno dei modi per stimare l'età della pulsar. Nonostante la notevole stabilità del segnale radio, alcune pulsar talvolta sperimentano i cosiddetti “disturbi”. In un intervallo di tempo molto breve (meno di 2 minuti), la velocità di rotazione della pulsar aumenta in modo significativo, per poi tornare dopo un po’ di tempo al valore precedente al “disturbo”. Si ritiene che i “disturbi” possano essere causati da una riorganizzazione della massa all’interno della stella di neutroni. Ma in ogni caso il meccanismo esatto è ancora sconosciuto.

La pulsar Vela subisce quindi grandi “disturbi” ogni 3 anni circa, e questo la rende un oggetto molto interessante per lo studio di tali fenomeni.

Magnetar

Alcune stelle di neutroni, chiamate sorgenti ripetitive di raggi gamma morbidi (SGR), emettono potenti lampi di raggi gamma "molli" a intervalli irregolari. La quantità di energia emessa da un SGR in un tipico brillamento della durata di pochi decimi di secondo può essere emessa dal Sole solo in un anno intero. Quattro SGR conosciuti si trovano all'interno della nostra Galassia e solo uno è al di fuori di essa. Queste incredibili esplosioni di energia possono essere causate da terremoti stellari: potenti versioni di terremoti quando la solida superficie delle stelle di neutroni viene lacerata e dalle loro profondità esplodono potenti flussi di protoni che, bloccati in un campo magnetico, emettono radiazioni gamma e raggi X. . Le stelle di neutroni sono state identificate come fonti di potenti lampi di raggi gamma dopo che l'enorme lampo di raggi gamma del 5 marzo 1979, ha rilasciato nel primo secondo tanta energia quanta ne emette il Sole in 1.000 anni. Recenti osservazioni di una delle stelle di neutroni più attive sembrano attualmente supportare la teoria secondo cui le esplosioni irregolari e potenti di raggi gamma e radiazioni di raggi X sono causate da terremoti stellari.

Nel 1998 la celebre SGR si svegliò improvvisamente dal suo “sonno”, che non mostrava segni di attività da 20 anni e ha emesso quasi la stessa energia del brillamento di raggi gamma del 5 marzo 1979. Ciò che ha colpito maggiormente i ricercatori osservando questo evento è stato il forte rallentamento della velocità di rotazione della stella, indice della sua distruzione. Per spiegare i potenti brillamenti di raggi gamma e X, è stato proposto un modello di stella di neutroni e magnetar con un campo magnetico estremamente forte. Se una stella di neutroni nasce ruotando molto velocemente, l'influenza combinata di rotazione e convezione, che gioca un ruolo importante nei primi secondi di vita della stella di neutroni, può creare un enorme campo magnetico attraverso un processo complesso noto come "dinamo attiva". " (nello stesso modo in cui si crea il campo all'interno della Terra e del Sole). I teorici sono rimasti stupiti nello scoprire che una tale dinamo, operante in una calda stella di neutroni appena nata, potrebbe creare un campo magnetico 10.000 volte più forte del normale campo delle pulsar. Quando la stella si raffredda (dopo 10 o 20 secondi), la convezione e l'azione della dinamo si fermano, ma questa volta è sufficiente perché si crei il campo necessario.

Il campo magnetico di una palla rotante elettricamente conduttiva può essere instabile e una brusca ristrutturazione della sua struttura può essere accompagnata dal rilascio di enormi quantità di energia (un chiaro esempio di tale instabilità è il trasferimento periodico dei poli magnetici della Terra). Cose simili accadono sul Sole, in eventi esplosivi chiamati "brillamenti solari". In una magnetar, l’energia magnetica disponibile è enorme, e questa energia è abbastanza per alimentare giganteschi brillamenti come quello del 5 marzo 1979 e del 27 agosto 1998. Tali eventi causano inevitabilmente profonde perturbazioni e cambiamenti nella struttura non solo delle correnti elettriche nel volume della stella di neutroni, ma anche della sua crosta solida. Un altro misterioso tipo di oggetto che emette potenti radiazioni di raggi X durante le esplosioni periodiche sono le cosiddette pulsar a raggi X anomaleAXP. Differiscono dalle normali pulsar a raggi X in quanto emettono solo nella gamma dei raggi X. Gli scienziati ritengono che SGR e AXP siano fasi vitali della stessa classe di oggetti, vale a dire le magnetar, o stelle di neutroni, che emettono raggi gamma molli traendo energia da un campo magnetico. E sebbene le magnetar oggi rimangano il frutto dell'ingegno dei teorici e non ci siano dati sufficienti che confermino la loro esistenza, gli astronomi sono costantemente alla ricerca delle prove necessarie.

Candidati Magnetar
Gli astronomi hanno già studiato la nostra galassia, la Via Lattea, così a fondo che non costa loro nulla rappresentarne la vista laterale, che indica la posizione della più notevole delle stelle di neutroni.

Gli scienziati ritengono che AXP e SGR siano semplicemente due fasi della vita della stessa stella di neutroni magnetica gigante. Per i primi 10.000 anni, la magnetar è una pulsar SGR, visibile alla luce ordinaria e che produce ripetute esplosioni di morbide radiazioni di raggi X, e per i successivi milioni di anni, come una pulsar anomala AXP, scompare dalla gamma visibile e sbuffa solo nella radiografia.

Il magnete più potente
L'analisi dei dati ottenuti dal satellite RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer, NASA) durante l'osservazione dell'insolita pulsar SGR 1806-20 ha mostrato che questa sorgente è il magnete più potente finora conosciuto nell'Universo. L'entità del suo campo è stata determinata non solo sulla base di dati indiretti (dalla decelerazione della pulsar), ma anche quasi direttamente misurando la frequenza di rotazione dei protoni nel campo magnetico di una stella di neutroni. Il campo magnetico vicino alla superficie di questa magnetar raggiunge i 10 15 gauss. Se si trovasse, ad esempio, nell'orbita della Luna, tutti i supporti magnetici sulla nostra Terra sarebbero smagnetizzati. È vero, tenendo conto del fatto che la sua massa è approssimativamente uguale a quella del Sole, questo non avrebbe più importanza, poiché anche se la Terra non fosse caduta su questa stella di neutroni, girerebbe attorno ad essa come un matto, facendo un rivoluzione completa in appena un'ora.

Dinamo attiva
Sappiamo tutti che l'energia ama cambiare da una forma all'altra. L'elettricità si trasforma facilmente in calore e l'energia cinetica in energia potenziale. Si scopre che enormi flussi convettivi di magma, plasma o materia nucleare elettricamente conduttivi possono anche convertire la loro energia cinetica in qualcosa di insolito, ad esempio in un campo magnetico. Il movimento di grandi masse su una stella rotante in presenza di un piccolo campo magnetico iniziale può portare a correnti elettriche che creano un campo nella stessa direzione di quello originale. Di conseguenza, inizia un aumento simile a una valanga nel campo magnetico di un oggetto conduttivo rotante. Maggiore è il campo, maggiori sono le correnti, maggiori sono le correnti, maggiore è il campo e tutto questo è dovuto a banali flussi convettivi, dovuti al fatto che una sostanza calda è più leggera di una fredda, e quindi galleggia verso l'alto…

Quartiere problematico

Il famoso osservatorio spaziale Chandra ha scoperto centinaia di oggetti (anche in altre galassie), indicando che non tutte le stelle di neutroni sono destinate a condurre una vita solitaria. Tali oggetti nascono in sistemi binari sopravvissuti all’esplosione della supernova che creò la stella di neutroni. E a volte accade che singole stelle di neutroni in regioni stellari dense come gli ammassi globulari catturino una compagna. In questo caso, la stella di neutroni “ruberà” la materia alla sua vicina. E a seconda di quanto sarà massiccia la stella che lo accompagnerà, questo “furto” causerà conseguenze diverse. Il gas che scorre da una compagna con una massa inferiore a quella del nostro Sole su una "briciola" come una stella di neutroni non può cadere immediatamente a causa del suo momento angolare troppo grande, quindi crea attorno a sé un cosiddetto disco di accrescimento dal materia “rubata”. L'attrito mentre avvolge la stella di neutroni e la compressione nel campo gravitazionale riscaldano il gas a milioni di gradi e inizia a emettere raggi X. Un altro fenomeno interessante associato alle stelle di neutroni che hanno un compagno di piccola massa sono i lampi di raggi X. Di solito durano da alcuni secondi a diversi minuti e al massimo conferiscono alla stella una luminosità quasi 100mila volte maggiore della luminosità del Sole.

Questi brillamenti si spiegano con il fatto che quando l'idrogeno e l'elio vengono trasferiti alla stella di neutroni dalla compagna, formano uno strato denso. A poco a poco, questo strato diventa così denso e caldo che inizia una reazione di fusione termonucleare e viene rilasciata un'enorme quantità di energia. In termini di potenza, ciò equivale all'esplosione dell'intero arsenale nucleare dei terrestri su ogni centimetro quadrato della superficie di una stella di neutroni in un minuto. Un quadro completamente diverso si osserva se la stella di neutroni ha una compagna massiccia. La stella gigante perde materia sotto forma di vento stellare (un flusso di gas ionizzato che emana dalla sua superficie) e l'enorme gravità della stella di neutroni cattura parte di questa materia. Ma qui entra in gioco il campo magnetico, che fa sì che la materia in caduta fluisca lungo le linee di forza verso i poli magnetici.

Ciò significa che la radiazione a raggi X viene generata principalmente nei punti caldi dei poli e se l'asse magnetico e l'asse di rotazione della stella non coincidono, la luminosità della stella risulta essere variabile: è anche una pulsar , ma solo radiografico. Le stelle di neutroni nelle pulsar a raggi X hanno stelle giganti luminose come compagne. Nei burster, le compagne delle stelle di neutroni sono stelle deboli e di piccola massa. L'età delle giganti luminose non supera diverse decine di milioni di anni, mentre l'età delle deboli stelle nane può arrivare a miliardi di anni, poiché le prime consumano il combustibile nucleare molto più velocemente delle seconde. Ne consegue che i burster sono vecchi sistemi in cui il campo magnetico si è indebolito nel tempo e le pulsar sono relativamente giovani, e quindi i campi magnetici al loro interno sono più forti. Forse i burster hanno pulsato ad un certo punto nel passato, ma le pulsar devono ancora esplodere in futuro.

Anche le pulsar con i periodi più brevi (meno di 30 millisecondi), le cosiddette pulsar millisecondi, sono associate ai sistemi binari. Nonostante la loro rapida rotazione, risultano non essere i più giovani, come ci si aspetterebbe, ma i più anziani.

Derivano da sistemi binari in cui una vecchia stella di neutroni che ruota lentamente inizia ad assorbire materia dalla sua compagna anch'essa invecchiata (di solito una gigante rossa). Quando la materia cade sulla superficie di una stella di neutroni, le trasferisce energia rotazionale, facendola ruotare sempre più velocemente. Ciò accade finché la compagna della stella di neutroni, quasi liberata dalla massa in eccesso, diventa una nana bianca, e la pulsar prende vita e inizia a ruotare ad una velocità di centinaia di rivoluzioni al secondo. Tuttavia, recentemente gli astronomi hanno scoperto un sistema molto insolito, in cui la compagna di una pulsar millisecondo non è una nana bianca, ma una gigantesca stella rossa gonfia. Gli scienziati ritengono di osservare questo sistema binario proprio nella fase di "liberazione" della stella rossa dal peso in eccesso e di trasformazione in una nana bianca. Se questa ipotesi non è corretta, allora la stella compagna potrebbe essere una normale stella di un ammasso globulare catturata accidentalmente da una pulsar. Quasi tutte le stelle di neutroni attualmente conosciute si trovano in binarie a raggi X o come singole pulsar.

E recentemente, Hubble ha notato nella luce visibile una stella di neutroni, che non è un componente di un sistema binario e non pulsa nella gamma dei raggi X e della radio. Ciò offre un’opportunità unica per determinare con precisione le sue dimensioni e apportare modifiche alle idee sulla composizione e la struttura di questa bizzarra classe di stelle bruciate e compresse gravitazionalmente. Questa stella è stata scoperta inizialmente come sorgente di raggi X ed emette in questo intervallo non perché raccoglie gas idrogeno mentre si muove nello spazio, ma perché è ancora giovane. Potrebbe essere il resto di una delle stelle del sistema binario. Come risultato dell'esplosione di una supernova, questo sistema binario è crollato e gli ex vicini hanno iniziato un viaggio indipendente attraverso l'Universo.

Baby mangiatore di stelle
Proprio come le pietre cadono a terra, così una grande stella, rilasciando frammenti della sua massa, si sposta gradualmente verso una vicina piccola e distante, che ha un enorme campo gravitazionale vicino alla sua superficie. Se le stelle non ruotassero attorno a un centro di gravità comune, il flusso di gas potrebbe semplicemente fluire, come un flusso d'acqua da una tazza, su una piccola stella di neutroni. Ma poiché le stelle ruotano in circolo, la materia che cade deve perdere gran parte del suo momento angolare prima di raggiungere la superficie. E qui, l'attrito reciproco delle particelle che si muovono lungo traiettorie diverse e l'interazione del plasma ionizzato che forma il disco di accrescimento con il campo magnetico della pulsar aiutano il processo di caduta della materia a concludersi con successo con un impatto sulla superficie della stella di neutroni in la regione dei suoi poli magnetici.

Indovinello 4U2127 risolto
Questa stella ha ingannato gli astronomi per più di 10 anni, mostrando una strana lenta variabilità nei suoi parametri e divampando ogni volta in modo diverso. Solo le ultime ricerche dell'osservatorio spaziale Chandra hanno permesso di svelare il misterioso comportamento di questo oggetto. Si è scoperto che queste non erano una, ma due stelle di neutroni. Inoltre, entrambi hanno compagni: una stella è simile al nostro Sole, l'altra è come un piccolo vicino blu. Spazialmente, queste coppie di stelle sono separate da una distanza abbastanza grande e vivono una vita indipendente. Ma sulla sfera stellare sono proiettati quasi nello stesso punto, motivo per cui sono stati considerati per così tanto tempo un unico oggetto. Queste quattro stelle si trovano nell'ammasso globulare M15 ad una distanza di 34mila anni luce.

Domanda aperta

In totale, fino ad oggi gli astronomi hanno scoperto circa 1.200 stelle di neutroni. Di queste, più di 1.000 sono radiopulsar, mentre le restanti sono semplicemente sorgenti di raggi X. Nel corso degli anni di ricerca, gli scienziati sono giunti alla conclusione che le stelle di neutroni sono dei veri originali. Alcuni sono molto luminosi e calmi, altri periodicamente divampano e cambiano con i terremoti stellari, e altri esistono in sistemi binari. Queste stelle sono tra gli oggetti astronomici più misteriosi e sfuggenti, poiché combinano i campi gravitazionali e magnetici più forti con densità ed energie estreme. E ogni nuova scoperta della loro vita turbolenta fornisce agli scienziati informazioni uniche necessarie per comprendere la natura della Materia e l'evoluzione dell'Universo.

Norma universale
È molto difficile inviare qualcosa al di fuori del sistema solare, quindi insieme ai veicoli spaziali Pioneer 10 e 11 che si diressero lì 30 anni fa, anche i terrestri hanno inviato messaggi ai loro fratelli in mente. Disegnare qualcosa che fosse comprensibile alla Mente Extraterrestre non è un compito facile, inoltre era necessario indicare anche l'indirizzo del mittente e la data di invio della lettera... Quanto chiaramente gli artisti siano riusciti a fare tutto questo è difficile; perché una persona possa capirlo, ma l'idea stessa di utilizzare le pulsar radio per indicare il luogo e l'ora di invio del messaggio è geniale. I raggi intermittenti di varie lunghezze provenienti da un punto che simboleggia il Sole indicano la direzione e la distanza delle pulsar più vicine alla Terra, e l'intermittenza della linea non è altro che una designazione binaria del loro periodo di rivoluzione. Il raggio più lungo punta al centro della nostra Galassia, la Via Lattea. Come unità di tempo nel messaggio viene presa la frequenza del segnale radio emesso da un atomo di idrogeno quando cambia l'orientamento relativo degli spin (direzione di rotazione) del protone e dell'elettrone.

I famosi 21 cm o 1420 MHz dovrebbero essere noti a tutti gli esseri intelligenti dell'Universo. Utilizzando questi punti di riferimento, che puntano ai “radiofari” dell’Universo, sarà possibile ritrovare i terrestri anche dopo molti milioni di anni, e confrontando la frequenza registrata delle pulsar con quella attuale, sarà possibile stimare quando questi l'uomo e la donna benedissero il volo della prima astronave che lasciò il sistema solare.

Nikolaj Andreev