Пульсари і їх енергія * в систему ІМПЗС-R
Нічого немає більш простого, ніж зірка.
Вступ
.
Нейтронні зірки і відкриття пульсарів
Пульсари і туманності - залишки спалахів наднових зірок
Пульсари як джерела радіовипромінювання
Про теорії пульсарів
XMM-Newton відкрив нестабільну нейтронну зірку
Використовуючи дані з космічної обсерваторії XMM-Newton, група астрофізиків відкрила нестабільне обертання нейтронної зірки RX J0720.4-3125. В основному нейтронні зірки обертаються і випромінюють стабільно, через що служать точними астрономічними годинами для жителів Землі.
Вчені виявили, що протягом останніх чотирьох з половиною років температура об'єкта, названого RX J0720.4-3125, підвищувалася, тоді як згідно з більш ранніми дослідженнями вона знижувалася.
Вчені виявили, що цей ефект пов'язаний не так сильно з температурними коливаннями самої зірки, скільки зі зміною її геометрії. Це можна пояснити тим, що об'єкт RX J0720.4-3125 прецессирует і з плином часу представляється (див. Анімацію) спостерігачам на Землі різними частинами поверхні, що мають різну температуру.
У моделі зірки скачки випромінювання за таке мале час є результатом прецесії зірки з періодом в 7-8 років і появи полярних плям на різних її частинах.
Пульсар Вела і інші
Надшвидкий пульсар суперечить теорії?
Для вивчення пульсара B1508 + 55 вчені з Корнельського університету і Гарвард-Смітсоніанського центру астрофізики скористалися радіотелескопами VLBA (Very Long Baseline Array's telescopes), які розташовані на лінії, що протягнулася на 8 тис. Км від Гаваїв до Віргінських островів. В результаті було встановлено, що обертається нейтронна зірка зараз знаходиться на відстані 7,7 млн. Світлових років від Землі. Телескопи VLBA допомогли не тільки визначити відстань до пульсара, а й його швидкість, яка складає приблизно 1 тис. Км / с, повідомляє SpaceDaily.
Дослідники відновили шлях, пройдений зіркою, і визначили її «місце народження». Пульсар B1508 + 55 утворився в результаті вибуху наднової в сузір'ї Лебедя, де знаходиться безліч масивних зірок, багато з яких, можливо, теж закінчать свій життєвий шлях вибухом наднової.
Д-р Джеймс Кордес разом з колегами виміряв відстань, пройдену зіркою за 22 місяці, за невеликим відхиленням в її положенні, викликаним рухом Землі навколо Сонця. Отриманий результат дозволив визначити швидкість пульсара.
На думку вчених, таку вражаючу швидкість утворилася 2,5 млн. Років тому нейтронна зірка придбала в результаті вибуху наднової, і тепер вона летить геть з Галактики. Швидкість пульсара так велика, що на нього практично не діє гравітаційне галактичне полі - відстань від Лондона до Нью-Йорка пульсар пролетів би за п'ять секунд.
Однак комп'ютерні моделі, які відтворюють процес утворення пульсара в результаті вибуху наднової, не дають таких вражаючих швидкостей. Вчені роблять висновок, що теорія освіти пульсарів повинна бути переглянута і скоригована на основі нових результатів спостережень, оскільки отримані дані відрізняються від зроблених раніше вимірювань винятковою точністю.
Астрономи виявили найближчих родичів радіопульсаров. Ними стали космічні об'єкти, що посилають нерегулярні потужні спалахи радіовипромінювання.
Міжнародна команда астрономів з Великобританії, США, Австралії, Італії та Канади, використовуючи радіотелескоп CSIRO Parkes в обсерваторії на сході Австралії, виявила серію нових космічних об'єктів. Передбачається, що це невеликі, щільні нейтронні зірки, які час від часу посилають нерегулярні потужні спалахи радіовипромінювання, повідомляє Nature.
Учасники дослідження вважають, що незвичайні об'єкти відкривають нову сторінку в астрономії. Новий клас об'єктів названий Rotating Radio Transients (с) - «радіотранзієнт, що обертається». Їх можна було б віднести до радіопульсари - невеликим зірок, що випромінюють радіохвилі через певні проміжки часу, проте нові об'єкти набагато більш численною своїх найближчих родичів - на сьогоднішній день їх виявлено вже 11.
Тривалість окремих спалахів радіовипромінювання цих незвичайних об'єктів становить від 2 до 30 мс. Проміжок між нерегулярними спалахами - від 4 хв. до 3 год.
Вчені виявили RRATs під час спостереження за звичайними пульсарами. «Виявити RRATs було непросто, - каже д-р Дік Манчестер (Dick Manchester), учасник дослідження і відомий мисливець за пульсарами. - Щоденний «сеанс зв'язку» з одним з подібних об'єктів тривав менше секунди. Оскільки це нерегулярні спалахи, їх складно відрізнити від радіоперешкод і сигналів від інших джерел ».
Астрономи встановили, що у 10 з 11 нових об'єктів часовий інтервал між спалахами радіовипромінювання кратний 0,4-7 с. На підставі цих спостережень астрономи зробили висновок, що це новий тип обертових нейтронних зірок, які посилають радіосигнали нерегулярно. Чому це відбувається, вченим ще належить з'ясувати.
Оскільки об'єкти RRATs більшу частину часу «мовчать», їх складно виявити. Ймовірно, в нашій Галактиці їх набагато більше - за попередніми оцінками вчених, близько 100 тис. Астрономи сходяться на думці, що нові об'єкти не є подвійними зоряними системами, а також висловлюють припущення, що RRATs представляють собою одну з останніх стадій життєвого циклу зірки.
Відповідно до загальноприйнятих теоретичними уявленнями, на етапі вмирання одні зірки стають білими карликами, інші вибухають з утворенням наднової, треті перетворюються в нейтронні зірки. Деякі нейтронні зірки, так звані магнетари, володіють величезним магнітним полем і випускають рентгенівське і гамма-випромінювання. Пульсари випромінюють радіохвилі.
За даними інфрачервоних спостережень на Спітцер виявлений диск навколо одного з аномальних рентгенівських пульсарів (4U 0142 + 61). Диск легкий (близько 10 мас Землі). Він не суттєвий в сенсі акреції на нейтронну зірку. Ми бачимо диск лише тому, що він висвітлюється потоком рентгенівських променів від аномального пульсара. Те, що це диск, а не оболонка, доводиться тим, що оболонка з такими ж інфрачервоними характеристиками, давала б занадто велике поглинання в рентгенівському і оптичному діапазонах, що не спостерігається. Диск досить далеко від нейтронної зірки. Внутрішній радіус кордону диска состявляет кілька радіусів Сонця, тобто більше мільйона кілометрів (радіус самої нейтронної зірки - близько 10 км).
Такі диски природним чином повинні виникати в процесі т.зв. "Зворотного акреції" (fallback) після вибуху наднової, коли частина речовини не відлітає "на нескінченність", а чи випадає назад на нейтронну зірку, або залишається обертатися навколо неї у вигляді диска.
Аномальні рентгенівські пульсари вважаються кандидатами в магнитари - сильно замагніченій нейтронні зірки, які витрачають енергію цього поля. Дане відкриття багато в чому підтримує цю гіпотезу, тому що остаточно закриває одну з альтернатив - теорію, в якій роль джерела енергії відіграє потужний диск навколо нейтронної зірки (про це можна дещо подивитися, наприклад, в моїй презентації "Зоопарк нейтронних зірок").
Теорія "Дзеркальний матерія" - це ще одна з не надто відомих наукових гіпотез, які говорять про "інших" формах матерії, що існують у Всесвіті. Але поки вчені не можуть навіть вирішити, «темна» і «дзеркальна" матерії - це одне і те ж чи ні?
Трохи науково-популярної теорії. Що таке «темна матерія"?
Знову-таки, поки лише теоретично існуюча форма матерії, невидима, невипромінюючі, що взаємодіє з "звичайної" матерією лише через гравітацію. Згідно з останніми викладкам астрономів, на частку "темної матерії" може припадати до 90% існуючого у Всесвіті речовини (отже, решту 10% - це "звичайна" матерія).
Темна матерія - поки єдине пояснення особливостям обертання галактик і навіть самого їх існування в тому вигляді, в якому вони представляються нам - а вірніше, могутнім оптичним і рентгенівським телескопам, начебто Hubble і Chandra.
Наприклад, якийсь час назад орбітальна рентгенівська обсерваторія Chandra вивчала галактику NGC 720. У результаті спостережень з'ясувалося, що вона оповита кілька сплющеним, еліпсоїдним хмарою розпеченого газу, чия орієнтація відрізняється від орієнтації видимої частини галактичного речовини. Вчені тоді вирішили, що це явище можна пояснити тільки одним способом: газова хмара укладено в яйцеподібний кокон темної матерії, який грає роль джерела додаткової гравітації. Якби не було цього кокона, газ просто б розлетівся на всі боки.
Як вже було сказано, фізики вчені не можуть поки розібратися, «темна» і «дзеркальна" матерія - це одне і те ж, чи ні? Дуже схоже, втім, що так.
А взагалі, звідки взялося теоретичне уявлення про існування "дзеркальної матерії"?
Як повідомляється в статті в журналі "Знання - Сила", ще в 1950-ті роки було виявлено, що розпад важкої нейтральної ядерної частки (нейтрона) породжує електрони і нейтрино, чомусь асиметрично розподілені в просторі. Ця асиметрія була наслідком іншого, ще більш дивного явища: асиметричними виявилися сили слабкої взаємодії! Всі електрони і нейтрино (повторимося, все) виявлялися "левозакрученной". З якого це дива, питається? Переконливого і виразної відповіді на це питання не було і немає, як і раніше. Є тільки теорія, яка говорить, що, крім "нашого" світу з левозакрученной частинками, існує світ, "дзеркальний" по відношенню до нас. У ньому є в наявності ті ж самі частинки, з тими ж масами і зарядами, але тільки "правозакрученной".
Вельми спокуслива картина і для шанувальників Льюїса Керролла, і для серйозних фізиків. Один з найбільш завзятих адептів теорії "дзеркальної матерії" - доктор Роберт Фут (Robert Foot), фізик з Університету Мельбурна (Melbourne University), передбачає, що в природі можуть існувати "дзеркальні" зірки, планети та інші об'єкти, аж до цілих галактик. Ми не можемо побачити їх рівно з тієї ж причини, по якій "темна матерія" залишається незримою: взаємодія між двома видами матерії здійснюється тільки через сили гравітації.
Більш того, доктор Фут і деякі його колеги вважають, що "дзеркальна" і "темна" матерії - це одне і те ж. Хоча. Як сказано в статті "Знання - Сила", американський фізик Джон Крамер (John Kramer) висуває переконливе заперечення: дзеркальна матерія (якщо вона взагалі існує) повинна бути (анти) симетрична звичайної і по масі. Отже, її речовина може додати до видимої масі Всесвіту ще 10% - але ніяк не 90. Адже теж не посперечаєшся.
Так, а "дзеркальна матерія" - це, бува, не антиматерія? Ні, вона тут ні до чого, каже доктор Фут. Як відомо, елементарні частка і античастинка при зіткненні анігілюють, взаємно знищаться, виділивши невелику кількість енергії. Що саме відбувається між "дзеркальної" і звичайної частками - науці поки невідомо, потім що спостерігати "дзеркальні" частинки поки нікому не вдавалося.
Сонячна система утворилася близько 4,6 млрд. Років тому, і складається з 9 планет - Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон, що обертаються навколо свого центру - Сонця. Всі планети умовно розділені на дві великі групи мають схожий хімічний склад, середню щільність і зіставні розміри.
Внутрішня або земна група - до неї входять Меркурій, Венера, Земля, Марс.
Зовнішня група - до неї входять Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун.
Планета Плутон, через своїх особливостей ні входить, ні в одну з груп і розглядається відокремлено.
Сузір'я (з потужними картинками)