100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Астрономы составили карты поверхности нейтронной звезды

Создана первая в истории карта поверхности пульсара

Недавно ученые составили подробную карту луны Сатурна Титана. Благодаря современным технологиям и роботизированным аппаратам, которые мы отправляем в космос начиная с 1970-х годов прошлого века, далекие миры перестали быть неизвестными территориями. Так, в любой момент каждый из нас может ознакомиться с картами Марса, Луны и других миров Солнечной системы. Теперь же астрономам удалось создать нечто по-настоящему изумительное — первую в истории “карту” поверхности нейтронной звезды-пульсара. Об этом ученые сообщили в пресс-релизе серии статей. Оказалось, эти небесные объекты не так просты, как мы думали.

Нейтронные звезды — самые плотные объекты во Вселенной

Летом 2017 года инструмент NASA NICER пристыковался к Международной космической станции. С его помощью ученые проводят астрофизические наблюдения. NICER является частью исследовательской программы NASA Explorer и был создан с целью изучения недр нейтронных звезд. Так, аппарат улавливает излучение, которое испускают пульсары.

Пульсары — маяки Вселенной. Эти крошечные компактные объекты являются нейтронными звездами — остатками некогда массивных звезд, которые быстро вращаются, испуская излучение в космос. В ходе работы исследователи вели наблюдения за пульсаром J0030+0451 или J0030 для краткости, который их озадачил. Дело в том, что объект, по-видимому, имеет только две-три горячих точки в южном полушарии. Полученные результаты бросают вызов представлению астрономов о внешнем виде пульсаров и открывают возможность узнать больше об этих экстремальных объектах.

Так выглядит поверхность пульсара J0030

Находясь на внешней стороне Международной космической станции NICER ищет рентгеновские лучи от экстремальных астрономических объектов, таких как пульсары. В серии работ, опубликованных в «Astrophysical Journal Letters», NICER вел наблюдения за пульсаром J0030, который находится на расстоянии 1100 световых лет от Земли в созвездии Рыб. Две команды — из университета Амстердама и университета Мэриленда — длительное время наблюдали за рентгеновским излучением J0030, чтобы нанести на карту поверхность пульсара и измерить его массу. Обе команды пришли к неожиданным выводам.

Читайте так же:
Почему овсяную кашу называют геркулесовой? Причины, фото и видео

Если вы хотите больше узнать о нашей Вселенной, обязательно подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Как создавали карту пульсара

Пульсары, подобно черным дырам, представляют собой чрезвычайно плотные, но очень маленькие объекты. Их огромная гравитация огибает пространство-время вокруг них, давая нам представление о дальней стороне пульсара, даже когда они вращаются вне поля зрения. Из-за этого пульсары могут казаться немного больше, чем есть на самом деле. Поскольку NICER может наблюдать за прибытием рентгеновских лучей от пульсара с предельной точностью, исследователи смогли составить карту поверхности звезды и узнать ее размер. Так, обе группы определили, что масса пульсара J0030 в 1,3-1,4 раза больше массы Солнца, а его диаметр составляет примерно 26 километров (Солнце простирается чуть более чем на 1,3 млн.км).

3D модель пульсара J0030

Затем астрономы посмотрели на карту расположения горячих точек на поверхности J0030. Простое учебное изображение, используемое для описания пульсаров, показывает эти объекты с двумя горячими точками, по одному на каждом из магнитных полюсов. Когда звезда вращается, горячие точки испускают излучение в космос тонкими лучами, как маяк. Если один или оба луча проходят над Землей, астрономы наблюдают пульсар. Исследователи ожидали увидеть горячую точку возле северного полушария пульсара, которое направлено на Землю. Картирование горячих точек потребовало моделирования на суперкомпьютере, чтобы понять, с какого участка поверхности звезды исходили рентгеновские лучи, полученные NICER. Суперкомпьютер справился с задачей менее, чем за месяц.

Еще больше новостей из мира популярной науки читайте на нашем новостном Telegram канале

Исследователи из амстердамского университета пришли к выводу, что на пульсаре есть одно маленькое круглое пятно и одно пятно в форме полумесяца, вращающееся вокруг его более низких широт. Команда из университета Мэриленда обнаружила, что рентгеновские лучи могут исходить из двух овальных пятен в южном полушарии, а также из одного более холодного пятна вблизи южного полюса звезды. Тем не менее, полученные результаты свидетельствуют о том, что пульсары — явление намного более сложное, чем первоначально предполагалось. В будущем астрономы продолжат наблюдения за другими пульсарами с помощью NICER, чтобы узнать больше об этих таинственных объектах.

Читайте так же:
Интересные факты о ленивцах: рассматриваем развернуто

Астрономы составили карты поверхности нейтронной звезды

Астрономы составили карты поверхности нейтронной звезды

Новости

Группы астрофизиков смогли разглядеть поверхность нейтронной звезды, которая находится далеко от нашей планеты. Интересно, что карты поверхности этого удивительного объекта оказались разными.

Нейтронная звезда – это один из исходов развития звезд. Этот объект состоит из сердцевины – нейтронов, которая покрыта небольшой корой материи из электронов и тяжелых ядер атомов. Масса таких объектов равняется солнечной, а вот диаметр – всего лишь несколько десятков километров. Плотность вещества этих небесных тел превышает аналогичный показатель ядра атома. Тяжелые нейтронные объекты испускают очень мощное излучение, являясь пульсарами.
Один из таких пульсаров оказался объектом исследования группы астрономов. Они опубликовали результаты своих работ в статьях в научном издании The Astrophysical Journal Letters.

Для исследования выбран мощный пульсар, испускающий рентгеновские лучи – J0030+0451. Он располагается в созвездии Рыб на расстоянии 1,1тыс. световых лет от нашей планеты. Группа ученых, работающих в университете Амстердама, исследовала звезду с применением устройства NICER, находящегося на борту международной космической станции.

В результате исследований было обнаружено, что нейтронный объект имеет диаметр 26 км. Несмотря на это, его масса превышает солнечную в 1,3 – 1,4 раза. Интересно, что поперечник Солнца имеет длину 1,3 млн км. Пульсар совершает оборот вокруг своей оси за 0,0049 секунд.
Это впечатляющие цифры для обычного земного наблюдателя и вполне ожидаемые для ученых. Но после подробных исследований астрономы столкнулись с рядом неожиданностей.

Современные представления говорят о том, что излучения исходят из активных точек, расположенных на магнитных полюсах пульсирующей звезды. Когда один из полюсов «смотрит» в сторону Земли, то мы можем видеть непостоянные пульсирующие вспышки. Как раз пульсар J0030 направлен своим северным полюсом в сторону Земли, и астрономы были готовыми увидеть необычно красивое явление.

Отличные оптические качества NICER и вычисления сверхкомпьютера позволили определить, из каких участков пульсара исходят рентгеновские лучи. Оказалось, что все горячие точки имеются в южной полусфере. Она не полностью видима в результате изменения пространства-времени из-за огромной массы звезды.

Читайте так же:
Сколько раз может кусаться один и тот же комар?

Карты J0030, полученные астрофизиками / ©NASA’s Goddard Space Flight Center

Карты J0030, полученные астрофизиками / ©NASA’s Goddard Space Flight Center

Среди астрономов разгорелся спор о том, сколько есть горячих точек на исследуемом пульсаре. Команда нидерландских астрономов указывает, что таких точек две. Американские ученые увидели три точки в южной полусфере. Из-за этого и получились две разные «карты» поверхности массивной и активной нейтронной звезды.

Полученные снимки нейтронной массивной звезды преподнесли астрономам трудноразрешимые сюрпризы. Некоторые из них отличаются от общепринятой теории эволюции звезд. Вполне возможно, что новые результаты исследований массивных космических объектов дадут ответ на вопрос, как в космосе образуются черные дыры.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Составлены первые карты нейтронной звезды

Сразу две команды астрономов смогли рассмотреть поверхность далекой нейтронной звезды, но полученные ими «карты» не совсем совпадают друг с другом.

©NASA’s Goddard Space Flight Center

Самые крупные звезды в конце своей эволюции отбрасывают внешние оболочки и коллапсируют, образуя черные дыры, а те, массы которых для этого недостаточно, — сверхплотные нейтронные звезды. Тяжелые, компактные и быстровращающиеся нейтронные звезды испускают узкие, невероятно мощные джеты излучения и выглядят как яркие периодические источники — пульсары. Один из них и стал объектом нового исследования, отчет о котором опубликован в целой серии статей в The Astrophysical Journal Letters.

Рентгеновский пульсар J0030+0451 расположен в созвездии Рыб, в 1100 световых годах от Земли. Команды астрофизиков из Амстердамского университета и Университета штата Мэриленд исследовала J0030 с помощью инструмента NICER, работающего на борту МКС, и выяснила, что его нейтронная звезда имеет около 26 километров в поперечнике и массу от 1,3 до 1,4 массы Солнца (для сравнения, диаметр самого Солнца достигает 1,3 миллиона километров). Полный оборот вокруг своей оси он совершает за 4,9 миллисекунды.

Читайте так же:
Снежный барс - Описание, враги, ареал, размножение, питание, фото и видео

Эти впечатляющие цифры вполне ожидаемы, однако дальше ученых ждали сюрпризы. Согласно доминирующим представлениям, джеты должны вылетать из двух «горячих точек» на магнитных полюсах нейтронной звезды — и, если один из них направлен в нашу сторону, мы увидим периодические вспышки пульсара. J0030 ориентирован к Земле северным полюсом, поэтому астрономы ожидали заметить этот «хотспот».

Такой должна была выглядеть карта J0030 / ©NASA’s Goddard Space Flight Center

Огромное временнóе разрешение NICER и сложные расчеты на суперкомпьютере позволили выяснить, из каких именно участков поверхности J0030 вылетают рентгеновские джеты. Оказалось, в северном полушарии ни одной «горячей точки» нет, все они расположены в южном. Оно остается частично видимым из-за искажения пространства-времени массой сверхплотной нейтронной звезды — как это происходит и на изображении черной дыры, полученной в начале 2019 года.

Карты J0030, полученные астрофизиками / ©NASA’s Goddard Space Flight Center

Более того, авторы новых статей спорят друг с другом о количестве и форме «горячих точек» на J0030. Нидерландская команда указывает на две: одну поменьше — округлой формы, у самого полюса — и другую, вытянутую серпом в более низких широтах. В отличие от них, американские астрономы идентифицировали в южном полушарии три «горячие точки»: одну округлую у полюса и два небольших овала ближе в направлении экватора.

Кто бы ни оказался прав, очевидно главное: первая «карта поверхности» нейтронной звезды принесла несколько важных сюрпризов, разобраться в которых еще предстоит.

Составлены первые карты нейтронной звезды

Самые крупные звезды в конце своей эволюции отбрасывают внешние оболочки и коллапсируют, образуя черные дыры, а те, массы которых для этого недостаточно, — сверхплотные нейтронные звезды. Тяжелые, компактные и быстровращающиеся нейтронные звезды испускают узкие, невероятно мощные джеты излучения и выглядят как яркие периодические источники — пульсары. Один из них и стал объектом нового исследования, отчет о котором опубликован в целой серии статей в The Astrophysical Journal Letters.

Рентгеновский пульсар J0030+0451 расположен в созвездии Рыб, в 1100 световых годах от Земли. Команды астрофизиков из Амстердамского университета и Университета штата Мэриленд исследовала J0030 с помощью инструмента NICER, работающего на борту МКС, и выяснила, что его нейтронная звезда имеет около 26 километров в поперечнике и массу от 1,3 до 1,4 массы Солнца (для сравнения, диаметр самого Солнца достигает 1,3 миллиона километров). Полный оборот вокруг своей оси он совершает за 4,9 миллисекунды.

Читайте так же:
Как выдерживают в гроте южноитальянские сыры

Эти впечатляющие цифры вполне ожидаемы, однако дальше ученых ждали сюрпризы. Согласно доминирующим представлениям, джеты должны вылетать из двух «горячих точек» на магнитных полюсах нейтронной звезды — и, если один из них направлен в нашу сторону, мы увидим периодические вспышки пульсара. J0030 ориентирован к Земле северным полюсом, поэтому астрономы ожидали заметить этот «хотспот».


Такой должна была выглядеть карта J0030 / ©NASA’s Goddard Space Flight Center

Огромное временнóе разрешение NICER и сложные расчеты на суперкомпьютере позволили выяснить, из каких именно участков поверхности J0030 вылетают рентгеновские джеты. Оказалось, в северном полушарии ни одной «горячей точки» нет, все они расположены в южном. Оно остается частично видимым из-за искажения пространства-времени массой сверхплотной нейтронной звезды — как это происходит и на изображении черной дыры, полученной в начале 2019 года.


Карты J0030, полученные астрофизиками / ©NASA’s Goddard Space Flight Center

Более того, авторы новых статей спорят друг с другом о количестве и форме «горячих точек» на J0030. Нидерландская команда указывает на две: одну поменьше — округлой формы, у самого полюса — и другую, вытянутую серпом в более низких широтах. В отличие от них, американские астрономы идентифицировали в южном полушарии три «горячие точки»: одну округлую у полюса и два небольших овала ближе в направлении экватора.


©NASA’s Goddard Space Flight Center

Кто бы ни оказался прав, очевидно главное: первая «карта поверхности» нейтронной звезды принесла несколько важных сюрпризов, разобраться в которых еще предстоит.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию