Stele neutronice. Epifanie

Școlarii din Lugansk au creat un model de cosmodrom, unde pot practica orice operațiuni de asamblare și lansare de rachete.

Corespondentul NTV Mihail Antropov a observat unul dintre începuturile antrenamentului.

La un astfel de cosmodrom, pregătirea înainte de zbor este alocată doar 15 minute. În acest timp, trebuie să aveți timp să livrați racheta la locul de lansare, să verificați funcționarea tuturor sistemelor și să alimentați.

Roman Glebov: „Agent oxidant - 30%, peroxid de hidrogen - 100%.

Și iată-l, momentul adevărului. Personalul tehnic a fost evacuat, fermele pleacă, gata într-un minut. Totul se întâmplă pe o scară de la 1 la 72. Dar în exterior este foarte credibil și chiar incitant. Cheie pentru a începe, să mergem.

Roman Glebov: „Aprindere. Preliminar. Intermediar. Acasă. A urca".

Succesul misiunii spațiale depinde de acești studenți. Au îndeplinit prima sarcină. Nava spațială Progress a intrat pe orbită. În timp ce plutește lângă tavan, directorul de zbor își părăsește pentru scurt timp postul. El arată cu mândrie desene și machete ale navei Buran, vehicule de lansare Energia - acestea sunt toate creațiile sale. Împărtășește gânduri despre perspectivele pentru astronautică.

Roman Glebov: „Desigur, astronautica are viitor. Va funcționa pentru americani, japonezi și chinezi. Vor ateriza pe Lună și pe Marte.”

Între timp, printre constelațiile desenate, apăruse deja stația spațială Mir - scopul zborului. Momentul crucial este andocarea. Totul aici este gândit în detaliu.

Cu ajutorul unui monitor, această etapă este controlată de Roman Polekhin, profesor de școală. Tot acest proiect este creația lui. Cosmonautica este un vis din copilărie. Adevărat, s-a adeverit doar în miniatură. Printre aceiași visători mai tineri s-au găsit oameni cu gânduri asemănătoare.

Pe parcursul a trei ani de clasă, au construit o machetă a blocurilor principale ale Cosmodromului Baikonur. Hârtie, carton, sârmă și chiar scobitori - totul a intrat în uz. Informațiile despre știința rachetelor au fost culese puțin câte puțin de pe internet, filme și cărți.

Roman Polekhin, manager de proiect „Pier of the Universe”: „Cel mai laborios și complex este complexul de instalare și testare Soyuz. Pentru că este foarte încăpător. Există o mulțime de detalii mici care trebuie copiate și ajustate la dimensiune. Am lucrat din fotografii.”

Istoria astronauticii din această clasă este studiată literalmente jucăuș. Cele mai neobișnuite situații sunt simulate. Au fost probleme cu panourile solare aflate pe orbită. MCC decide că vor trebui să meargă în spațiul cosmic pentru reparații.

Centrul de control al misiunii este, de asemenea, copiat până la cel mai mic detaliu. Există chiar și parcare lângă clădire pentru mașinile angajaților. Ei bine, poți afla ce fac ei acum uitându-te înăuntru. Ecranele sunt aprinse, iar pe ele sunt informații telemetrice despre zborul următoarei nave spațiale.

Dar acum expediția se termină. Din modul a apărut un baldachin de parașută. Astronauții se întorc pe Pământ. Autorii proiectului nici nu visează să vadă asta în realitate. Dar ei cred că într-o zi vor vizita adevăratul Baikonur, despre care au reușit să învețe atât de multe.

Potrivit astronomilor, plasarea unui telescop în spațiu face posibilă detectarea radiațiilor electromagnetice în intervalele în care atmosfera terestră este opacă; în primul rând în domeniul infraroșu (radiație termică). Datorită absenței influenței atmosferice, rezoluția telescopului este de 7-10 ori mai mare decât un telescop similar situat pe Pământ. Telescopul a fost lansat pe orbită în 1990 cu ajutorul navetei Discovery.

De la începutul proiectării până la lansare, s-au cheltuit 2,5 miliarde de dolari SUA, cu un buget inițial de 400 de milioane Costurile totale ale proiectului, din 1999, au fost estimate la 6 miliarde de dolari pe partea americană și 593 de milioane de euro plătiți de ESA. Dar rezultatele muncii telescopului sunt cunoștințe neprețuite despre structura Universului și evoluția obiectelor spațiale. Finalizarea lucrărilor este programată pentru anul 2013, când va fi înlocuită cu una mai avansată.

Galaxiile sunt insulele stelare ale Universului. Gazele și praful sunt concentrate în ele, stelele se nasc și mor în ele de miliarde de ani. Soarele este situat în galaxia „Noastră” Calea Lactee. Potrivit unor estimări, în galaxia noastră există între 200 și 350 de miliarde de stele. În unele galaxii sunt chiar mai multe. În viitor, astronomii prezic o coliziune a Căii Lactee cu o galaxie cunoscută sub numele de . Acest lucru se va întâmpla în miliarde de ani. Observăm nenumărate astfel de lumi stelare în Univers - forme spiralate, eliptice și neregulate.

Magnetosfera Pământului provoacă furtuni de praf pe Lună

Luna în sine este plină de mistere, dar nu știi cu siguranță unul dintre secretele ei: pe o lună plină, coada magnetosferei Pământului trece prin satelitul natural al Pământului, provocând furtuni de praf lunar și descărcări de electricitate statică. Acest fapt, anunțat săptămâna trecută de NASA, este important pentru viitoarele explorări lunare.

Acest efect a fost descoperit pentru prima dată în 1968, când dispozitivul de aterizare Surveyor 7 al NASA a fotografiat o strălucire ciudată la orizont după apusul soarelui. Și nimeni nu știa ce este. Astăzi, oamenii de știință cred că lumina soarelui a fost împrăștiată de praful lunar încărcat electric care plutea deasupra suprafeței. Prima confirmare a acestui lucru a fost primită de la satelitul Lunar Prospector, care se afla pe orbită lunară în 1998-1999. Când a traversat coada magnetosferei Pământului, dispozitivul a înregistrat descărcări puternice pe partea întunecată a Lunii.

Acest lucru se întâmplă datorită magnetosferei care învăluie planeta noastră. Vântul solar, un flux de particule încărcate, întinde câmpul magnetic, formând o coadă extinsă care se extinde cu mult dincolo de orbita Lunii.


Magnetosfera Pământului este o cavitate din spațiul cosmic format prin influența vântului solar asupra câmpului magnetic al Pământului.

În timpul lunii pline, satelitul nostru trece prin stratul de plasmă al magnetosferei, unde se află particulele încărcate capturate de câmpul magnetic. Cei mai ușori și mai mobili dintre ei - electronii - se ciocnesc de suprafața lunară, încărcând-o negativ. Pe partea iluminată, excesul de sarcină este redus pe măsură ce fotonii scot electronii de pe suprafață. Dar, pe partea întunecată, încărcarea acumulată poate ridica cantități mari de praf în aer, ceea ce poate înfunda echipamentul lunar. În plus, praful încărcat se poate muta din partea întunecată în partea mai puțin negativă a zilei, creând furtuni pe linia terminatorului.

Se pare că astronauții de pe suprafața lunară vor avea nevoie acum de o bună împământare, deoarece Luna poate fi sub influența unui strat de plasmă de la câteva minute la câteva zile, acumulând o sarcină statică de câțiva kilovolți.

Sursa: IT-Day

După Big Bang, care a dat naștere Universului nostru, în stadiile inițiale erau prezente în el doar hidrogen și heliu. Elementele chimice mai grele trebuiau „gătite” în adâncurile primelor stele și apoi împrăștiate în întinderile Universului în expansiune, astfel încât să cadă în stelele următoarei generații și planetele lor.

Și găurile negre au fost cele care ar putea ajuta la „împrăștierea” acestor elemente pe distanțe enorme, chiar și după standardele cosmice, notează ITAR-TASS.

Găurile negre nu sunt în niciun caz monștri spațiali omnivori, explică personalul Centrului Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică. Atâta timp cât gazul nu a depășit o anumită limită, își păstrează încă capacitatea de a scăpa din câmpul gravitațional monstruos al găurii negre, dar asta depinde de temperatura sa.

Astrofizicienii au studiat comportamentul găurii negre supermasive situate în centrul galaxiei NGC 4051 și au descoperit că gazul este capabil să scape din împrejurimile mult mai apropiate ale misteriosului obiect spațial decât se credea anterior.

Conform estimărilor obținute, substanța a zburat cu o viteză de peste 6 milioane de kilometri pe oră. De-a lungul a mii de ani, ar putea parcurge distanțe enorme și, în cele din urmă, ar putea deveni parte din norii cosmici de gaz sau praf din care s-au format noi stele și planete.

Introducere

De-a lungul istoriei sale, omenirea nu a încetat să încerce să înțeleagă universul. Universul este totalitatea a tot ceea ce există, toate particulele materiale din spațiu dintre aceste particule. Conform ideilor moderne, vârsta Universului este de aproximativ 14 miliarde de ani.

Dimensiunea părții vizibile a universului este de aproximativ 14 miliarde de ani lumină (un an lumină este distanța pe care lumina o parcurge în vid într-un an). Unii oameni de știință estimează întinderea universului la 90 de miliarde de ani lumină. Pentru a facilita operarea unor astfel de distanțe uriașe, se folosește o valoare numită Parsec. Un parsec este distanța de la care raza medie a orbitei Pământului, perpendiculară pe linia de vedere, este vizibilă la un unghi de o secundă de arc. 1 parsec = 3,2616 ani lumină.

Există un număr mare de obiecte diferite în univers, ale căror nume sunt familiare multora, cum ar fi planete și sateliți, stele, găuri negre etc. Stelele sunt foarte diverse în luminozitate, dimensiune, temperatură și alți parametri. Stelele includ obiecte precum piticele albe, stele neutronice, giganți și supergiganți, quasari și pulsari. Centrele galaxiilor prezintă un interes deosebit. Conform ideilor moderne, o gaură neagră este potrivită pentru rolul obiectului situat în centrul galaxiei. Găurile negre sunt produse ale evoluției stelelor, unice prin proprietățile lor. Fiabilitatea experimentală a existenței găurilor negre depinde de validitatea teoriei generale a relativității.

Pe lângă galaxii, universul este plin de nebuloase (nori interstelari formați din praf, gaz și plasmă), radiații cosmice de fond cu microunde care pătrund în întregul univers și alte obiecte puțin studiate.

Stele neutronice

O stea neutronică este un obiect astronomic, care este unul dintre produsele finale ale evoluției stelelor, constând în principal dintr-un nucleu de neutroni acoperit cu o crustă de materie relativ subțire (? 1 km) sub formă de nuclee atomice grele și electroni. Masele stelelor neutronice sunt comparabile cu masa Soarelui, dar raza tipică este de numai 10-20 de kilometri. Prin urmare, densitatea medie a materiei unei astfel de stele este de câteva ori mai mare decât densitatea nucleului atomic (care pentru nucleele grele este în medie de 2,8 * 1017 kg/m?). Comprimarea gravitațională ulterioară a stelei neutronice este împiedicată de presiunea materiei nucleare care apare din cauza interacțiunii neutronilor.

Multe stele neutronice au viteze de rotație extrem de ridicate, de până la mii de rotații pe secundă. Se crede că stelele neutronice se nasc în timpul exploziilor de supernove.

Forțele gravitaționale din stele neutronice sunt echilibrate de presiunea gazului neutronic degenerat, valoarea maximă a masei unei stele neutronice este stabilită de limita Oppenheimer-Volkoff, a cărei valoare numerică depinde de ecuația (încă puțin cunoscută). de starea materiei din miezul stelei. Există premise teoretice că, cu o creștere și mai mare a densității, este posibilă degenerarea stelelor neutronice în quarci.

Câmpul magnetic de pe suprafața stelelor neutronice atinge o valoare de 1012-1013 G (Gauss este o unitate de măsură a inducției magnetice), iar procesele din magnetosferele stelelor neutronice sunt responsabile de emisia radio a pulsarilor. Începând cu anii 1990, unele stele neutronice au fost identificate ca magnetare - stele cu câmpuri magnetice de ordinul 1014 Gauss sau mai mare. Astfel de câmpuri (depășind valoarea „critică” de 4,414 1013 G, la care energia de interacțiune a unui electron cu un câmp magnetic depășește energia de repaus) introduc o fizică calitativ nouă, deoarece efecte relativiste specifice, polarizarea vidului fizic etc. devin semnificative.

Clasificarea stelelor neutronice

Doi parametri principali care caracterizează interacțiunea stelelor neutronice cu materia înconjurătoare și, în consecință, manifestările lor observaționale sunt perioada de rotație și magnitudinea câmpului magnetic. În timp, steaua își cheltuie energia de rotație, iar perioada de rotație crește. Câmpul magnetic slăbește și el. Din acest motiv, o stea neutronică își poate schimba tipul în timpul vieții.

Ejector (pulsar radio) - câmpuri magnetice puternice și perioadă scurtă de rotație. În cel mai simplu model al magnetosferei, câmpul magnetic se rotește solid, adică cu aceeași viteză unghiulară ca și steaua neutronică în sine. La o anumită rază, viteza liniară de rotație a câmpului se apropie de viteza luminii. Această rază se numește raza cilindrului de lumină. Dincolo de această rază, un câmp dipol obișnuit nu poate exista, așa că liniile de intensitate a câmpului se rup în acest punct. Particulele încărcate care se mișcă de-a lungul liniilor câmpului magnetic pot părăsi steaua neutronică prin astfel de stânci și zboară spre infinit. O stea neutronică de acest tip ejectează (vărsează) particule încărcate relativiste care emit în domeniul radio. Pentru un observator, ejectoarele arată ca niște pulsari radio.

Elice - viteza de rotație nu mai este suficientă pentru ejectarea particulelor, așa că o astfel de stea nu poate fi un radio pulsar. Cu toate acestea, este încă mare, iar materia care înconjoară steaua neutronică capturată de câmpul magnetic nu poate cădea, adică nu are loc acumularea de materie. Stelele neutronice de acest tip nu au practic manifestări observabile și sunt slab studiate.

Accretor (pulsar cu raze X) - viteza de rotație este redusă într-o asemenea măsură încât nimic nu împiedică acum materia să cadă pe o astfel de stea neutronică. Plasma, căzând, se mișcă de-a lungul liniilor câmpului magnetic și lovește o suprafață solidă din regiunea polilor stelei neutronice, încălzindu-se până la zeci de milioane de grade. Materia încălzită la temperaturi atât de ridicate strălucește în intervalul de raze X. Regiunea în care materia care se ciocnește cu suprafața stelei este foarte mică - doar aproximativ 100 de metri. Datorită rotației stelei, acest punct fierbinte dispare periodic din vedere, pe care observatorul îl percepe ca pulsații. Astfel de obiecte se numesc pulsari cu raze X.

Georotator - viteza de rotație a unor astfel de stele neutronice este scăzută și nu împiedică acumularea. Dar dimensiunea magnetosferei este de așa natură încât plasma este oprită de câmpul magnetic înainte de a fi capturată de gravitație. Un mecanism similar funcționează în magnetosfera Pământului, motiv pentru care acest tip și-a primit numele.

Stele cu o masă de 1,5-3 ori mai mare decât cea a Soarelui nu își vor putea opri contracția în stadiul de pitică albă la sfârșitul vieții. Forțele gravitaționale puternice le vor comprima până la o astfel de densitate încât materia va fi „neutralizată”: interacțiunea electronilor cu protonii va duce la faptul că aproape întreaga masă a stelei va fi conținută în neutroni. Format stea neutronică. Cele mai masive stele pot deveni stele neutronice după ce explodează ca supernove.

Conceptul de stele neutronice

Conceptul de stele neutronice nu este nou: prima sugestie despre posibilitatea existenței lor a fost făcută de talentații astronomi Fritz Zwicky și Walter Baarde din California în 1934. (Ceva mai devreme, în 1932, posibilitatea existenței stelelor neutronice a fost prezisă de celebrul om de știință sovietic L.D. Landau.) La sfârșitul anilor 30, a devenit subiectul cercetărilor altor oameni de știință americani Oppenheimer și Volkov. Interesul acestor fizicieni pentru această problemă a fost cauzat de dorința de a determina stadiul final al evoluției unei stele masive care se contractează. Deoarece rolul și semnificația supernovelor au fost descoperite cam în același timp, s-a sugerat că steaua cu neutroni ar putea fi rămășița unei explozii de supernovă. Din păcate, odată cu izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial, atenția oamenilor de știință s-a îndreptat către nevoile militare și studiul detaliat al acestor obiecte noi și extrem de misterioase a fost suspendat. Apoi, în anii 50, studiul stelelor neutronice a fost reluat pur teoretic pentru a stabili dacă acestea au fost legate de problema nașterii elementelor chimice în regiunile centrale ale stelelor.
rămân singurul obiect astrofizic a cărui existență și proprietăți au fost prezise cu mult înainte de descoperirea lor.

La începutul anilor 1960, descoperirea surselor cosmice de raze X a oferit o mare încurajare celor care considerau stelele neutronice ca posibile surse de raze X cerești. Până la sfârșitul anului 1967 A fost descoperită o nouă clasă de obiecte cerești - pulsari, care i-au lăsat derutați pe oamenii de știință. Această descoperire a fost cea mai importantă dezvoltare în studiul stelelor neutronice, deoarece a ridicat din nou problema originii radiațiilor cosmice cu raze X. Vorbind despre stele neutronice, trebuie avut în vedere că caracteristicile lor fizice sunt stabilite teoretic și sunt foarte ipotetice, întrucât condițiile fizice existente în aceste corpuri nu pot fi reproduse în experimente de laborator.

Proprietățile stelelor neutronice

Forțele gravitaționale au o influență decisivă asupra proprietăților stelelor neutronice. Potrivit diferitelor estimări, diametrele stelelor neutronice sunt de 10-200 km. Și acest volum, nesemnificativ din punct de vedere cosmic, este „umplut” cu o asemenea cantitate de materie care poate alcătui un corp ceresc precum Soarele, cu un diametru de aproximativ 1,5 milioane km și o masă de aproape o treime de milion de ori mai grea. decât Pământul! O consecință naturală a acestei concentrații de materie este densitatea incredibil de mare a stelei neutronice. De fapt, se dovedește a fi atât de dens încât poate fi chiar solid. Gravitația unei stele neutronice este atât de mare încât o persoană ar cântări aproximativ un milion de tone acolo. Calculele arată că stelele neutronice sunt foarte magnetizate. Se estimează că câmpul magnetic al unei stele neutronice poate ajunge la 1 milion. milion de gauss, în timp ce pe Pământ este de 1 gauss. Raza stelei neutronice se presupune că este de aproximativ 15 km, iar masa este de aproximativ 0,6 - 0,7 mase solare. Stratul exterior este o magnetosferă, constând din electroni rarefiați și plasmă nucleară, care este pătrunsă de câmpul magnetic puternic al stelei. De aici provin semnalele radio care sunt semnul distinctiv al pulsarilor. Particulele încărcate ultrarapide, care se deplasează în spirale de-a lungul liniilor câmpului magnetic, dau naștere la diferite tipuri de radiații. În unele cazuri, radiațiile apar în domeniul radio al spectrului electromagnetic, în altele - radiații la frecvențe înalte.

Densitatea stelelor neutronice

Aproape imediat sub magnetosferă, densitatea substanței ajunge la 1 t/cm3, care este de 100.000 de ori mai mare decât densitatea fierului. Următorul strat după stratul exterior are caracteristicile metalului. Acest strat de substanță „superdură” este în formă cristalină. Cristalele constau din nuclee de atomi cu mase atomice 26 - 39 si 58 - 133. Aceste cristale sunt extrem de mici: pentru a acoperi o distanta de 1 cm, aproximativ 10 miliarde de cristale trebuie aliniate intr-o linie. Densitatea în acest strat este de peste 1 milion de ori mai mare decât în ​​stratul exterior sau, în caz contrar, de 400 de miliarde de ori mai mare decât densitatea fierului.
Deplasându-ne mai departe spre centrul stelei, traversăm al treilea strat. Include o regiune de nuclee grele precum cadmiul, dar este și bogată în neutroni și electroni. Densitatea celui de-al treilea strat este de 1.000 de ori mai mare decât cea precedentă. Pătrunzând mai adânc în steaua neutronică, ajungem la al patrulea strat, iar densitatea crește ușor - de aproximativ cinci ori. Cu toate acestea, la o astfel de densitate, nucleele nu își mai pot menține integritatea fizică: se descompun în neutroni, protoni și electroni. Cea mai mare parte a materiei este sub formă de neutroni. Există 8 neutroni pentru fiecare electron și proton. Acest strat, în esență, poate fi considerat ca un lichid neutronic, „contaminat” cu electroni și protoni. Sub acest strat se află miezul stelei neutronice. Aici densitatea este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât în ​​stratul de deasupra. Și totuși, chiar și o creștere atât de mică a densității duce la faptul că particulele din miez se mișcă mult mai repede decât în ​​orice alt strat. Energia cinetică de mișcare a neutronilor amestecați cu un număr mic de protoni și electroni este atât de mare încât apar constant ciocniri inelastice ale particulelor. În procesele de coliziune se nasc toate particulele și rezonanțe cunoscute în fizica nucleară, dintre care sunt mai mult de o mie. După toate probabilitățile, există un număr mare de particule necunoscute încă.

Temperatura stelei neutronice

Temperaturile stelelor neutronice sunt relativ ridicate. Acest lucru este de așteptat, având în vedere modul în care apar. În primii 10 - 100 de mii de ani de existență a unei stele, temperatura nucleului scade la câteva sute de milioane de grade. Apoi începe o nouă fază când temperatura nucleului stelei scade încet din cauza emisiei de radiație electromagnetică.

Stelele neutronice, numite adesea stele „moarte”, sunt obiecte uimitoare. Studiul lor din ultimele decenii a devenit una dintre cele mai fascinante și bogate în descoperiri domenii ale astrofizicii. Interesul pentru stelele cu neutroni se datorează nu numai misterului structurii lor, ci și densității lor colosale și câmpurilor magnetice și gravitaționale puternice. Materia de acolo se află într-o stare specială, care amintește de un uriaș nucleu atomic, iar aceste condiții nu pot fi reproduse în laboratoarele pământești.

Nașterea în vârful unui stilou

Descoperirea unei noi particule elementare, neutronul, în 1932 i-a determinat pe astrofizicieni să se întrebe ce rol ar putea juca în evoluția stelelor. Doi ani mai târziu, s-a sugerat că exploziile de supernove sunt asociate cu transformarea stelelor obișnuite în stele neutronice. Apoi s-au făcut calcule ale structurii și parametrilor acestora din urmă și a devenit clar că dacă stelele mici (cum ar fi Soarele nostru) la sfârșitul evoluției lor se transformă în pitice albe, atunci cele mai grele devin neutroni. În august 1967, radioastronomii, în timp ce studiau pâlpâirea surselor radio cosmice, au descoperit semnale ciudate: foarte scurte, cu o durată de aproximativ 50 de milisecunde, au fost înregistrate impulsuri de emisie radio, repetate la un interval de timp strict definit (de ordinul unei secunde) . Aceasta era complet diferită de imaginea haotică obișnuită a fluctuațiilor neregulate aleatorii ale emisiilor radio. După o verificare amănunțită a tuturor echipamentelor, am devenit încrezători că pulsurile erau de origine extraterestră. Este dificil pentru astronomi să fie surprinși de obiecte care emit cu intensitate variabilă, dar în acest caz perioada a fost atât de scurtă și semnalele au fost atât de regulate încât oamenii de știință au sugerat serios că ar putea fi știri din civilizațiile extraterestre.

Prin urmare, primul pulsar a fost numit LGM-1 (din engleza Little Green Men „Little Green Men”), deși încercările de a găsi orice semnificație în impulsurile primite s-au încheiat în zadar. În curând, au fost descoperite încă 3 surse radio pulsatoare. Perioada lor s-a dovedit din nou a fi mult mai mică decât timpii caracteristici de vibrație și rotație a tuturor obiectelor astronomice cunoscute. Datorită naturii pulsate a radiației, noi obiecte au început să fie numite pulsari. Această descoperire a zguduit literalmente astronomia, iar rapoartele de detectare a pulsarilor au început să sosească de la multe observatoare radio. După descoperirea unui pulsar în Nebuloasa Crabului, care a apărut din cauza exploziei unei supernove în 1054 (această stea era vizibilă în timpul zilei, așa cum menționează chinezii, arabii și nord-americanii în analele lor), a devenit clar că pulsarii sunt cumva legate de exploziile supernovei .

Cel mai probabil, semnalele au venit de la un obiect rămas după explozie. A durat mult timp până când astrofizicienii și-au dat seama că pulsarii erau stelele neutronice care se rotesc rapid pe care le căutaseră atât de mult timp.

Nebuloasa Crabului
Izbucnirea acestei supernove (foto sus), sclipind pe cerul pământului mai strălucitor decât Venus și vizibilă chiar și în timpul zilei, a avut loc în 1054 conform ceasurilor pământești. Aproape 1.000 de ani este o perioadă foarte scurtă de timp după standardele cosmice și, totuși, în acest timp frumoasa Nebuloasă Crab a reușit să se formeze din rămășițele stelei care explodează. Această imagine este o compoziție din două imagini: una dintre ele a fost obținută de telescopul optic spațial Hubble (nuanțe de roșu), cealaltă de telescopul cu raze X Chandra (albastru). Se vede clar că electronii de înaltă energie care emit în intervalul de raze X își pierd foarte repede energia, astfel încât culorile albastre predomină doar în partea centrală a nebuloasei.
Combinarea a două imagini ajută la înțelegerea mai precisă a mecanismului de funcționare al acestui uimitor generator cosmic, emițând oscilații electromagnetice cu cea mai largă gamă de frecvență - de la cuante gamma până la unde radio. Deși majoritatea stelelor cu neutroni au fost detectate prin emisie radio, ele emit cea mai mare parte a energiei lor în intervalele de raze gamma și de raze X. Stelele neutronice se nasc foarte fierbinți, dar se răcesc destul de repede și, deja la o mie de ani, au o temperatură la suprafață de aproximativ 1.000.000 K. Prin urmare, doar stelele neutronice tinere strălucesc în intervalul de raze X din cauza radiației pur termice.


Fizica pulsarilor
Un pulsar este pur și simplu un vârf magnetizat uriaș care se rotește în jurul unei axe care nu coincide cu axa magnetului. Dacă nu ar cădea nimic peste el și nu ar emite nimic, atunci emisia sa radio ar avea o frecvență de rotație și nu am auzi-o niciodată pe Pământ. Dar adevărul este că acest vârf are o masă colosală și o temperatură ridicată a suprafeței, iar câmpul magnetic rotativ creează un câmp electric uriaș, capabil să accelereze protoni și electroni aproape la viteza luminii. Mai mult, toate aceste particule încărcate care se repetă în jurul pulsarului sunt prinse în câmpul său magnetic colosal. Și numai într-un unghi mic și solid în jurul axei magnetice se pot elibera (stelele cu neutroni au cele mai puternice câmpuri magnetice din Univers, atingând 10 10 10 14 gauss, pentru comparație: câmpul pământului este de 1 gauss, cel solar de 10 50 gauss. ). Aceste fluxuri de particule încărcate sunt sursa emisiilor radio din care au fost descoperiți pulsarii, care ulterior s-au dovedit a fi stele neutronice. Deoarece axa magnetică a unei stele neutronice nu coincide neapărat cu axa de rotație a acesteia, atunci când steaua se rotește, un flux de unde radio se propagă prin spațiu ca fasciculul unui far intermitent, tăind doar momentan întunericul din jur.


Imagini cu raze X ale pulsarului Nebuloasei Crabului în starea sa activă (stânga) și normală (dreapta).

cel mai apropiat vecin
Acest pulsar este situat la doar 450 de ani lumină de Pământ și este un sistem binar al unei stele neutronice și al unei pitici albe cu o perioadă orbitală de 5,5 zile. Radiația moale de raze X primită de satelitul ROSAT este emisă de calotele polare PSR J0437-4715, care sunt încălzite la două milioane de grade. În timpul rotației sale rapide (perioada acestui pulsar este de 5,75 milisecunde), se întoarce spre Pământ cu unul sau altul pol magnetic, ca urmare, intensitatea fluxului de raze gamma se modifică cu 33%. Obiectul strălucitor de lângă micul pulsar este o galaxie îndepărtată care, din anumite motive, strălucește activ în regiunea de raze X a spectrului.

Gravitația Atotputernică

Potrivit teoriei evoluționiste moderne, stelele masive își încheie viața într-o explozie colosală, transformând majoritatea într-o nebuloasă de gaz în expansiune. Ca urmare, ceea ce rămâne dintr-un gigant de multe ori mai mare decât Soarele nostru ca dimensiune și masă este un obiect fierbinte dens de aproximativ 20 km în dimensiune, cu o atmosferă subțire (de hidrogen și ioni mai grei) și un câmp gravitațional de 100 de miliarde de ori mai mare decât cel al Pământului. A fost numită stea neutronică, crezând că este formată în principal din neutroni. Materia stelelor neutronice este cea mai densă formă de materie (o linguriță dintr-un astfel de supernucleu cântărește aproximativ un miliard de tone). Perioada foarte scurtă de semnale emise de pulsari a fost primul și cel mai important argument în favoarea faptului că acestea sunt stele neutronice, care posedă un câmp magnetic imens și se rotesc cu o viteză vertiginoasă. Doar obiectele dense și compacte (cu dimensiunea de doar câteva zeci de kilometri) cu un câmp gravitațional puternic pot rezista la o astfel de viteză de rotație fără a cădea în bucăți din cauza forțelor inerțiale centrifuge.

O stea neutronică este formată dintr-un lichid neutronic amestecat cu protoni și electroni. „Lichidul nuclear”, care seamănă foarte mult cu substanța nucleelor ​​atomice, este de 1014 ori mai dens decât apa obișnuită. Această diferență uriașă este de înțeles, deoarece atomii constau în cea mai mare parte din spațiu gol, în care electronii ușori zboară în jurul unui nucleu minuscul și greu. Nucleul conține aproape toată masa, deoarece protonii și neutronii sunt de 2.000 de ori mai grei decât electronii. Forțele extreme generate de formarea unei stele neutronice comprimă atomii atât de mult încât electronii strânși în nuclee se combină cu protonii pentru a forma neutroni. În acest fel, se naște o stea, formată aproape în întregime din neutroni. Lichidul nuclear superdens, dacă ar fi adus pe Pământ, ar exploda ca o bombă nucleară, dar într-o stea neutronică este stabil datorită presiunii gravitaționale enorme. Cu toate acestea, în straturile exterioare ale unei stele neutronice (ca, într-adevăr, ale tuturor stelelor), presiunea și temperatura scad, formând o crustă solidă de aproximativ un kilometru grosime. Se crede că este format în principal din nuclee de fier.

Flash
Se pare că colosala erupție cu raze X din 5 martie 1979 a avut loc cu mult dincolo de Galaxia noastră, în Marele Nor Magellanic, un satelit al Căii Lactee, situat la o distanță de 180 de mii de ani lumină de Pământ. Prelucrarea în comun a exploziei de raze gamma din 5 martie, înregistrată de șapte nave spațiale, a făcut posibilă determinarea destul de precisă a poziției acestui obiect, iar faptul că acesta este situat exact în Norul Magellanic este astăzi practic dincolo de orice îndoială.

Evenimentul care a avut loc pe această stea îndepărtată în urmă cu 180 de mii de ani este greu de imaginat, dar a fulgerat atunci ca 10 supernove, de peste 10 ori luminozitatea tuturor stelelor din galaxia noastră. Punctul strălucitor din partea de sus a figurii este un pulsar SGR cunoscut și bine-cunoscut, iar conturul neregulat este cea mai probabilă poziție a obiectului care a izbucnit pe 5 martie 1979.

Originea stelei neutronice
O explozie de supernovă este pur și simplu tranziția unei părți din energia gravitațională în căldură. Când o stea veche rămâne fără combustibil și reacția termonucleară nu își mai poate încălzi interiorul la temperatura necesară, are loc o prăbușire a norului de gaz în centrul său de greutate. Energia eliberată în acest proces împrăștie straturile exterioare ale stelei în toate direcțiile, formând o nebuloasă în expansiune. Dacă steaua este mică, ca Soarele nostru, atunci are loc o izbucnire și se formează o pitică albă. Dacă masa stelei este de peste 10 ori mai mare decât cea a Soarelui, atunci un astfel de colaps duce la o explozie de supernovă și se formează o stea neutronică obișnuită. Dacă o supernova erupe în locul unei stele foarte mari, cu o masă de 20 x 40 solară, și se formează o stea neutronică cu o masă mai mare de trei solare, atunci procesul de compresie gravitațională devine ireversibil și o gaură neagră este format.

Structura interna
Crusta solidă a straturilor exterioare ale unei stele neutronice este formată din nuclee atomice grele dispuse într-o rețea cubică, cu electroni care zboară liber între ele, ceea ce amintește de metalele terestre, dar doar mult mai dens.

Intrebare deschisa

Deși stelele cu neutroni au fost studiate intens timp de aproximativ trei decenii, structura lor internă nu este cunoscută cu certitudine. Mai mult decât atât, nu există o certitudine fermă că acestea constau într-adevăr în principal din neutroni. Pe măsură ce vă deplasați mai adânc în stea, presiunea și densitatea cresc, iar materia poate fi atât de comprimată încât se descompune în quarci - blocurile de construcție ale protonilor și neutronilor. Conform cromodinamicii cuantice moderne, quarcii nu pot exista în stare liberă, ci sunt combinați în „trei” și „doi” inseparabile. Dar poate, la limita nucleului interior al unei stele neutronice, situația se schimbă și quarcii ies din izolare. Pentru a înțelege în continuare natura unei stele neutronice și a materiei exotice de cuarcuri, astronomii trebuie să determine relația dintre masa stelei și raza acesteia (densitatea medie). Studiind stelele neutronice cu sateliți, este posibil să le măsoare masa destul de precis, dar determinarea diametrului lor este mult mai dificilă. Mai recent, oamenii de știință care folosesc satelitul cu raze X XMM-Newton au găsit o modalitate de a estima densitatea stelelor neutronice pe baza deplasării către roșu gravitaționale. Un alt lucru neobișnuit despre stelele cu neutroni este că, pe măsură ce masa stelei scade, raza acesteia crește, ca urmare, cele mai masive stele cu neutroni au cea mai mică dimensiune.

Vaduva Neagra
Explozia unei supernove conferă adesea o viteză considerabilă unui pulsar nou-născut. O astfel de stea zburătoare cu un câmp magnetic decent deranjează foarte mult gazul ionizat care umple spațiul interstelar. Se formează un fel de undă de șoc, care curge în fața stelei și diverge într-un con larg după ea. Imaginea combinată optică (partea albastră-verde) și cu raze X (nuanțe de roșu) arată că aici avem de-a face nu doar cu un nor luminos de gaz, ci și cu un flux imens de particule elementare emise de acest pulsar de milisecunde. Viteza liniară a Văduvei Negre este de 1 milion de km/h, se rotește în jurul axei sale în 1,6 ms, are deja aproximativ un miliard de ani și are o stea însoțitoare care se învârte în jurul Văduvei cu o perioadă de 9,2 ore. Pulsarul B1957+20 și-a primit numele pentru simplul motiv că radiația sa puternică pur și simplu îl arde pe vecinul său, făcând ca gazul care îl formează să „fierbe” și să se evapore. Coconul roșu în formă de trabuc din spatele pulsarului este partea din spațiu în care electronii și protonii emiși de steaua neutronică emit raze gamma moi.

Rezultatul modelării computerizate face posibilă prezentarea foarte clară, în secțiune transversală, a proceselor care au loc în apropierea unui pulsar care zboară rapid. Razele care se abat de la un punct luminos sunt o imagine convențională a fluxului de energie radiantă, precum și a fluxului de particule și antiparticule care emană de la o stea neutronică. Conturul roșu de la granița spațiului negru din jurul stelei neutronice și norii roșii strălucitori de plasmă este locul în care fluxul de particule relativiste care zboară aproape cu viteza luminii se întâlnește cu gazul interstelar compactat de unda de șoc. Frânând brusc, particulele emit raze X și, după ce și-au pierdut cea mai mare parte a energiei, nu mai încălzesc atât de mult gazul incident.

Crampele uriașilor

Pulsarii sunt considerați una dintre primele etape ale vieții unei stele neutronice. Datorită studiului lor, oamenii de știință au aflat despre câmpurile magnetice, viteza de rotație și soarta ulterioară a stelelor neutronice. Prin monitorizarea constantă a comportamentului unui pulsar, se poate determina exact câtă energie pierde, cât de mult încetinește și chiar când va înceta să mai existe, încetinind atât de mult încât nu poate emite unde radio puternice. Aceste studii au confirmat multe predicții teoretice despre stelele neutronice.

Deja în 1968, au fost descoperiți pulsari cu o perioadă de rotație de la 0,033 la 2 secunde. Periodicitatea pulsurilor radio pulsarilor este menținută cu o acuratețe uimitoare, iar la început stabilitatea acestor semnale a fost mai mare decât ceasurile atomice ale pământului. Și totuși, odată cu progresul în domeniul măsurării timpului, a fost posibil să se înregistreze schimbări regulate în perioadele lor pentru mulți pulsari. Desigur, acestea sunt schimbări extrem de mici și doar peste milioane de ani ne putem aștepta ca perioada să se dubleze. Raportul dintre viteza de rotație curentă și decelerația de rotație este una dintre modalitățile de a estima vârsta pulsarului. În ciuda stabilității remarcabile a semnalului radio, unii pulsari experimentează uneori așa-numitele „tulburări”. Într-un interval de timp foarte scurt (mai puțin de 2 minute), viteza de rotație a pulsarului crește cu o sumă semnificativă, apoi după un timp revine la valoarea care era înainte de „perturbare”. Se crede că „tulburările” pot fi cauzate de o rearanjare a masei în interiorul stelei neutronice. Dar, în orice caz, mecanismul exact este încă necunoscut.

Astfel, pulsarul Vela suferă „tulburări” mari aproximativ la fiecare 3 ani, iar acest lucru îl face un obiect foarte interesant pentru studierea unor astfel de fenomene.

Magnetari

Unele stele neutronice, numite surse de explozie de raze gamma moi (SGR) care se repetă, emit explozii puternice de raze gamma „moale” la intervale neregulate. Cantitatea de energie emisă de un SGR într-o erupție tipică care durează câteva zecimi de secundă poate fi emisă doar de Soare într-un an întreg. Patru SGR-uri cunoscute sunt situate în galaxia noastră și doar unul se află în afara acesteia. Aceste explozii incredibile de energie pot fi cauzate de cutremure stelare - versiuni puternice ale cutremurelor atunci când suprafața solidă a stelelor neutronice este ruptă și fluxuri puternice de protoni izbucnesc din adâncurile lor, care, blocați într-un câmp magnetic, emit radiații gamma și raze X. . Stelele neutronice au fost identificate ca surse de explozii puternice de raze gamma, după ce uriașa explozie de raze gamma din 5 martie 1979, a eliberat în prima secundă atâta energie cât o emite Soarele în 1.000 de ani. Observațiile recente ale uneia dintre cele mai active stele neutronice în prezent par să susțină teoria conform căreia exploziile neregulate și puternice de radiații gamma și de raze X sunt cauzate de cutremure.

În 1998, faimosul SGR s-a trezit brusc din „somnul” său, care nu a dat semne de activitate timp de 20 de ani și a împrăștiat aproape la fel de multă energie ca erupția cu raze gamma din 5 martie 1979. Ceea ce i-a frapat cel mai mult pe cercetători atunci când au observat acest eveniment a fost încetinirea bruscă a vitezei de rotație a stelei, indicând distrugerea acesteia. Pentru a explica erupțiile puternice cu raze gamma și cu raze X, a fost propus un model de stele magnetar-neutroni cu un câmp magnetic foarte puternic. Dacă o stea neutronică se naște învârtindu-se foarte repede, atunci influența combinată a rotației și a convecției, care joacă un rol important în primele câteva secunde din viața stelei neutronice, poate crea un câmp magnetic imens printr-un proces complex cunoscut sub numele de „activ”. dinam" (așa cum este creat câmpul în interiorul Pământului și al Soarelui). Teoreticienii au fost uimiți să descopere că un astfel de dinam, care funcționează într-o stea neutronică fierbinte, nou-născută, ar putea crea un câmp magnetic de 10.000 de ori mai puternic decât câmpul normal al pulsarilor. Când steaua se răcește (după 10 sau 20 de secunde), convecția și acțiunea dinamului se opresc, dar acest timp este suficient pentru a apărea câmpul necesar.

Câmpul magnetic al unei bile conducătoare electric care se rotește poate fi instabil, iar o restructurare bruscă a structurii sale poate fi însoțită de eliberarea de cantități colosale de energie (un exemplu clar al unei astfel de instabilitate este transferul periodic al polilor magnetici ai Pământului). Lucruri similare se întâmplă pe Soare, în evenimente explozive numite „erupții solare”. Într-un magnetar, energia magnetică disponibilă este enormă, iar această energie este suficientă pentru a alimenta astfel de rachete gigantice precum 5 martie 1979 și 27 august 1998. Astfel de evenimente provoacă în mod inevitabil perturbări profunde și modificări în structura nu numai a curenților electrici din volumul stelei neutronice, ci și a crustei sale solide. Un alt tip misterios de obiect care emite radiații puternice de raze X în timpul exploziilor periodice este așa-numitele pulsari de raze X anormaleAXP. Ele diferă de pulsarii obișnuiți cu raze X prin faptul că emit doar în intervalul de raze X. Oamenii de știință cred că SGR și AXP sunt faze ale vieții aceleiași clase de obiecte, și anume magnetare, sau stele neutronice, care emit raze gamma moi prin extragerea energiei dintr-un câmp magnetic. Și deși magnetarii rămân astăzi creația teoreticienilor și nu există suficiente date care să le confirme existența, astronomii caută în mod constant dovezile necesare.

Candidați Magnetar
Astronomii au studiat deja galaxia noastră natală, Calea Lactee, atât de amănunțit încât nu le costă nimic să-și descrie vederea laterală, indicând poziția celei mai remarcabile dintre stele neutronice.

Oamenii de știință cred că AXP și SGR sunt doar două etape din viața aceleiași stele neutronice cu magnet gigant. În primii 10.000 de ani, magnetarul este un pulsar SGR, vizibil în lumină obișnuită și care produce explozii repetate de radiații moi de raze X, iar pentru următoarele milioane de ani, ca un pulsar AXP anormal, dispare din domeniul vizibil și pufăie. numai în radiografie.

Cel mai puternic magnet
Analiza datelor obținute de satelitul RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer, NASA) în timpul observațiilor neobișnuitului pulsar SGR 1806-20 a arătat că această sursă este cel mai puternic magnet cunoscut până în prezent în Univers. Mărimea câmpului său a fost determinată nu numai pe baza datelor indirecte (de la încetinirea pulsarului), ci și aproape direct din măsurarea frecvenței de rotație a protonilor în câmpul magnetic al stelei neutronice. Câmpul magnetic de lângă suprafața acestui magnetar ajunge la 10 15 gauss. Dacă ar fi, de exemplu, pe orbita Lunii, toate mediile de stocare magnetice de pe Pământul nostru ar fi demagnetizate. Adevărat, ținând cont de faptul că masa sa este aproximativ egală cu cea a Soarelui, acest lucru nu ar mai conta, deoarece chiar dacă Pământul nu ar fi căzut pe această stea neutronică, s-ar fi învârtit în jurul ei ca nebun, făcând un revoluție completă în doar o oră.

Dinam activ
Știm cu toții că energiei îi place să se schimbe de la o formă la alta. Electricitatea se transformă cu ușurință în căldură, iar energia cinetică în energie potențială. Fluxurile convective uriașe de magmă, plasmă sau materie nucleară conducătoare de electricitate, se dovedește, pot, de asemenea, transforma energia lor cinetică în ceva neobișnuit, de exemplu, într-un câmp magnetic. Mișcarea maselor mari pe o stea în rotație în prezența unui mic câmp magnetic inițial poate duce la curenți electrici care creează un câmp în aceeași direcție cu cel original. Ca rezultat, începe o creștere asemănătoare unei avalanșe a propriului câmp magnetic al unui obiect care se rotește conducător de curent. Cu cât câmpul este mai mare, cu atât curenții sunt mai mari, cu atât curenții sunt mai mari, cu atât câmpul este mai mare și toate acestea se datorează unor fluxuri convective banale, datorită faptului că o substanță fierbinte este mai ușoară decât una rece și, prin urmare, plutește în sus.…

Cartier tulburat

Celebrul observator spațial Chandra a descoperit sute de obiecte (inclusiv în alte galaxii), indicând faptul că nu toate stelele cu neutroni sunt destinate să ducă o viață solitare. Astfel de obiecte se nasc în sisteme binare care au supraviețuit exploziei supernovei care a creat steaua neutronică. Și uneori se întâmplă ca stelele neutronice unice din regiuni stelare dense, cum ar fi clusterele globulare, să captureze un însoțitor. În acest caz, steaua neutronică va „fura” materia vecinului său. Și în funcție de cât de masiv este steaua care o însoțește, acest „furt” va provoca consecințe diferite. Gazul care curge dintr-un însoțitor cu o masă mai mică decât cea a Soarelui nostru într-o astfel de „fărâmă”, cum o stea neutronă nu poate cădea imediat din cauza momentului său unghiular prea mare, așa că creează un așa-numit disc de acreție în jurul său din materie „furată”. Frecarea pe măsură ce se înfășoară în jurul stelei neutronice și compresia în câmpul gravitațional încălzește gazul la milioane de grade și începe să emită raze X. Un alt fenomen interesant asociat cu stelele neutronice care au un însoțitor de masă mică sunt exploziile de raze X. Acestea durează de obicei de la câteva secunde până la câteva minute și, la maximum, conferă stelei o luminozitate de aproape 100 de mii de ori mai mare decât luminozitatea Soarelui.

Aceste erupții se explică prin faptul că, atunci când hidrogenul și heliul sunt transferate la steaua neutronică de la însoțitor, ele formează un strat dens. Treptat, acest strat devine atât de dens și fierbinte încât începe o reacție de fuziune termonucleară și se eliberează o cantitate imensă de energie. În ceea ce privește puterea, aceasta este echivalentă cu explozia întregului arsenal nuclear de pământeni pe fiecare centimetru pătrat de suprafață a unei stele neutronice într-un minut. O imagine complet diferită este observată dacă steaua neutronică are un însoțitor masiv. Steaua gigantică pierde materie sub formă de vânt stelar (un flux de gaz ionizat care emană de la suprafața sa), iar gravitația enormă a stelei cu neutroni captează o parte din această materie. Dar aici câmpul magnetic devine singur, determinând ca materia în cădere să curgă de-a lungul liniilor de forță către polii magnetici.

Aceasta înseamnă că radiația cu raze X este generată în primul rând în punctele fierbinți de la poli, iar dacă axa magnetică și axa de rotație a stelei nu coincid, atunci luminozitatea stelei se dovedește a fi variabilă - este și un pulsar. , ci doar unul cu raze X. Stelele cu neutroni din pulsarii cu raze X au ca însoțitori stele gigantice strălucitoare. În explozii, însoțitorii stelelor neutronice sunt stele slabe, de masă mică. Vârsta giganților strălucitori nu depășește câteva zeci de milioane de ani, în timp ce vârsta stelelor pitice slabe poate avea miliarde de ani, deoarece primele își consumă combustibilul nuclear mult mai repede decât cele din urmă. Rezultă că bursterele sunt sisteme vechi în care câmpul magnetic s-a slăbit în timp, în timp ce pulsarii sunt relativ tineri și, prin urmare, câmpurile magnetice din ele sunt mai puternice. Poate că exploziile au pulsat la un moment dat în trecut, dar pulsarii încă nu vor exploda în viitor.

Pulsarii cu cele mai scurte perioade (mai puțin de 30 de milisecunde) – așa-numitele pulsari de milisecunde – sunt, de asemenea, asociate cu sisteme binare. În ciuda rotației lor rapide, ei se dovedesc a nu fi cei mai tineri, așa cum ne-am aștepta, ci cei mai bătrâni.

Ele apar din sisteme binare în care o stea neutronică veche, care se rotește lent, începe să absoarbă materie de la partenerul său în vârstă (de obicei o gigantă roșie). Pe măsură ce materia cade pe suprafața unei stele neutronice, aceasta îi transferă energie de rotație, făcând-o să se rotească din ce în ce mai repede. Acest lucru se întâmplă până când însoțitorul stelei neutronice, aproape eliberat de excesul de masă, devine o pitică albă, iar pulsarul prinde viață și începe să se rotească cu o viteză de sute de rotații pe secundă. Cu toate acestea, recent astronomii au descoperit un sistem foarte neobișnuit, în care însoțitorul unui pulsar de milisecunde nu este o pitică albă, ci o stea roșie uriașă umflată. Oamenii de știință cred că observă acest sistem binar chiar în stadiul de „eliberare” a stelei roșii de excesul de greutate și de a se transforma într-o pitică albă. Dacă această ipoteză este incorectă, atunci steaua însoțitoare ar putea fi o stea obișnuită de cluster globular capturată accidental de un pulsar. Aproape toate stelele cu neutroni care sunt cunoscute în prezent se găsesc fie în binare cu raze X, fie ca pulsari unici.

Și recent, Hubble a observat în lumina vizibilă o stea neutronică, care nu este o componentă a unui sistem binar și nu pulsează în raze X și radio. Aceasta oferă o oportunitate unică de a-i determina cu exactitate dimensiunea și de a face ajustări la ideile despre compoziția și structura acestei clase bizare de stele arse, comprimate gravitațional. Această stea a fost descoperită pentru prima dată ca sursă de raze X și emite în acest interval nu pentru că colectează hidrogen gazos pe măsură ce se deplasează prin spațiu, ci pentru că este încă tânără. Poate fi rămășița uneia dintre stele din sistemul binar. Ca urmare a exploziei unei supernove, acest sistem binar s-a prăbușit și foștii vecini au început o călătorie independentă prin Univers.

Bebeluş mâncător de stele
Așa cum pietrele cad pe pământ, tot așa o stea mare, eliberând bucăți din masa sa, se deplasează treptat către un vecin mic și îndepărtat, care are un câmp gravitațional imens lângă suprafața sa. Dacă stelele nu se învârteau în jurul unui centru de greutate comun, atunci curentul de gaz ar putea curge pur și simplu, ca un curent de apă dintr-o cană, pe o mică stea neutronică. Dar, din moment ce stelele se învârtesc într-un cerc, materia care căde trebuie să-și piardă cea mai mare parte din momentul său unghiular înainte de a ajunge la suprafață. Și aici, frecarea reciprocă a particulelor care se deplasează de-a lungul diferitelor traiectorii și interacțiunea plasmei ionizate care formează discul de acreție cu câmpul magnetic al pulsarului ajută procesul de cădere a materiei să se încheie cu succes cu un impact asupra suprafeței stelei neutronice în regiunea polilor săi magnetici.

Ghicitoare 4U2127 rezolvată
Această stea i-a păcălit pe astronomi de mai bine de 10 ani, arătând o variabilitate lentă ciudată a parametrilor săi și aprinzând diferit de fiecare dată. Doar cele mai recente cercetări de la observatorul spațial Chandra au făcut posibilă dezvăluirea comportamentului misterios al acestui obiect. S-a dovedit că acestea nu erau una, ci două stele neutronice. Mai mult, amândoi au însoțitori: o stea este asemănătoare cu Soarele nostru, cealaltă este ca un mic vecin albastru. Spațial, aceste perechi de stele sunt separate de o distanță destul de mare și duc o viață independentă. Dar pe sfera stelară sunt proiectate aproape în același punct, motiv pentru care au fost considerate un singur obiect atât de mult timp. Aceste patru stele sunt situate în clusterul globular M15 la o distanță de 34 de mii de ani lumină.

Intrebare deschisa

În total, astronomii au descoperit până în prezent aproximativ 1.200 de stele neutronice. Dintre aceștia, peste 1.000 sunt pulsari radio, iar restul sunt pur și simplu surse de raze X. De-a lungul anilor de cercetare, oamenii de știință au ajuns la concluzia că stelele neutronice sunt originale originale. Unele sunt foarte luminoase și calme, altele se aprind și se schimbă periodic cu cutremure, iar altele există în sisteme binare. Aceste stele sunt printre cele mai misterioase și evazive obiecte astronomice, combinând cele mai puternice câmpuri gravitaționale și magnetice și densități și energii extreme. Și fiecare nouă descoperire din viața lor agitată oferă oamenilor de știință informații unice necesare pentru a înțelege natura materiei și evoluția Universului.

Standard universal
Este foarte dificil să trimiți ceva în afara sistemului solar, așa că împreună cu navele spațiale Pioneer 10 și 11 care s-au îndreptat acolo în urmă cu 30 de ani, pământenii au trimis mesaje și fraților lor în minte. A desena ceva care ar fi de înțeles pentru Mintea Extraterestră nu este o sarcină ușoară, mai mult, a fost necesar să se indice și adresa de retur și data trimiterii scrisorii... Cât de clar au putut artiștii să facă toate acestea este dificil; pentru ca o persoană să înțeleagă, dar însăși ideea de a folosi pulsari radio pentru a indica locul și ora trimiterii mesajului este genială. Raze intermitente de diferite lungimi care emană dintr-un punct care simbolizează Soarele indică direcția și distanța până la pulsarii cei mai apropiați de Pământ, iar intermitența liniei nu este altceva decât o desemnare binară a perioadei lor de revoluție. Cel mai lung fascicul indică centrul Căii Lactee ale galaxiei noastre. Frecvența semnalului radio emis de un atom de hidrogen atunci când se schimbă orientarea reciprocă a spinurilor (direcția de rotație) a protonului și electronului este luată ca unitate de timp în mesaj.

Celebrul 21 cm sau 1420 MHz ar trebui să fie cunoscut de toate ființele inteligente din Univers. Folosind aceste repere, arătând spre „radiobalize” ale Universului, se va putea găsi pământeni chiar și după multe milioane de ani și, comparând frecvența înregistrată a pulsarilor cu cea actuală, se va putea estima când aceștia. bărbat și femeie au binecuvântat zborul primei nave spațiale care a părăsit sistemul solar.

Nikolai Andreev





eroare: Continut protejat!!