Главная » Hi-News » Обнаружена уникальная нейтронная звезда

Обнаружена уникальная нейтронная звезда

Так, недавно мы писали о том, что астрономы обнаружили планету, которая не должна существовать. Нынешний год богат на открытия необычных космических объектов. Нейтронные звезды довольно странные — они практически полностью состоят из нейтронов и обладают невероятной плотностью. Теперь же, с помощью радиотелескопа Green Bank Telescope, ученые нашли самую массивную нейтронную звезду за всю историю наблюдений. Исследование будет опубликовано в журнале Nature Astronomy. Масса обнаруженной звезды, которой дали не самое красивое название J0740+6620 в целых 2,17 раз превосходит массу Солнца, а ее диаметр равняется 30 километрам.

Считается, что нейтронные звезды коллапсируют в черные дыры

Что такое нейтронные звезды?

В ней есть галактические нити, сверхскопления галактик, темная материя, пузыри Ферми, черные дыры, нейтронные звезды… список можно продолжать долго. Согласитесь, Вселенная — странная штука. И если о космической паутине мы рассказывали вам совсем недавно, то сегодня предлагаем обратить внимание на нейтронные звезды.

Исследователи справедливо считают, что изучение нейтронных звезд способно приблизить их к пониманию экстремальной физики Вселенной — в конце-концов именно эти звезды коллапсируют в космических монстров. Начнем с того, что более плотными объектами во Вселенной кроме нейтронных звезд являются только черные дыры. Так, J0740+6620 является самой плотной и самой странной нейтронной звездой за всю историю наблюдений. По сути нейтронная звезда — это массивное атомное ядро, которое обладает весьма странными свойствами.

Нейтронные звезды — одни из самых загадочных объектов во Вселенной

Чтобы понять, как нейтронные звезды образуются из умирающих звезд, сперва нужно понять, как образуются белые карлики. Поскольку звезды, как и мы с вами, стареют и умирают, их конечное состояние зависит от массы. Они состоят из электронно-ядерной плазмы и лишены источников термоядерной энергии. Дело в том, что 97% звезд во Вселенной — это белые карлики. Проще говоря, белые карлики настолько плотные, что атомные связи их материала разорваны. При этом, они являются следующим самым плотным видом звезд после нейтронных из-за своего рода “встроенного” космического знака остановки. При этом, обрести большую плотность чем у белых карликов довольно сложно — электроны не хотят находиться в одном и том же состоянии друг с другом и будут сопротивляться сжатию до определенной точки, где это может произойти. Это превращает их в плазму атомных ядер и электронов. Физики называют это вырождением электронов.

Обсудить удивительные открытия астрономов можно с участниками нашего Telegram-чата.

Предел массы белых карликов составляет около 1,44 солнечных масс. Звезды, чья масса не превышает 10 солнечных масс, имеют тенденцию становиться белыми карликами. Дело в том, что в этот момент плотность звезды настолько велика, что преодолевает вырождение электронов: электроны по-прежнему не хотят занимать одно и то же состояние, поэтому вынуждены объединяться с протонами, в результате чего образуются нейтроны и испускаются нейтрино. А вот более плотная звезда массой от 10 до 29 солнечных масс может стать нейтронной звездой. Таким образом, нейтронные звезды почти полностью состоят из нейтронов и удерживаются благодаря их вырождению, которое схоже с вырождением электронов у белых карликов.

Схематическое изображение пульсара J074+6620. Сфера в середине представляет нейтронную звезду, кривые показывают линии магнитного поля, а выступающие конусы — зоны излучения.

Таким образом, если бы масса J074+6620 была больше, то звезда просто коллапсировала бы в черную дыру. При этом, соавтор исследования Скотт Рэнсом отмечает, что у нейтронных звезд существует переломный момент, когда их внутренняя плотность становится настолько экстремальной, что сила тяжести подавляет способность нейтронов противостоять дальнейшему коллапсу. Каждая «самая массивная» нейтронная звезда, которую обнаруживают ученые, постепенно приближает специалистов к определению того самого переломного момента, который удерживает нейтронную звезду от коллапса.

Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Хотите быть в курсе последних научных открытий?

Как астрономы ищут нейтронные звезды?

К счастью, J0740+6620 — это пульсар. В Млечном Пути насчитывается не менее 100 миллионов нейтронных звезд, однако большинство из них — древние, холодные звезды, поэтому их очень трудно обнаружить. Когда пульсар вращается, эти лучи «пульсируют» с завидной регулярностью, что несколько напоминает ход часов. Напомним, что пульсарами называют тип быстро вращающейся нейтронной звезды, которая излучает радиоволны и другое электромагнитное излучение. Большинство нейтронных звезд трудно идентифицировать, но когда радиоволны пульсара проникают через Землю, их становится намного легче обнаружить и изучить.

Столкновение двух нейтронных звезд

Когда белый карлик проходил перед пучком радиоволн нейтронной звезды, астрономы на нашей планете смогли обнаружить небольшую задержку в поступающих радиоволнах. Пульсар J0740+6620 обитает в бинарной системе по соседству с белым карликом. Измерив это, астрономы смогли рассчитать массу белого карлика. Это произошло потому, что гравитация белого карлика искривляла пространство вокруг него, заставляя проходящие радиоволны перемещаться на одно касание дальше, чем обычно. Таким образом, исследователи обнаружили, что J0740+6620 является самой массивной нейтронной звездой на сегодняшний день. А зная массу одного объекта в бинарной системе, можно легко рассчитать массу другого.

А все потому, что помимо свойств нейтронных звезд, перечисленных в статье, при слиянии этих объектов образуются самые тяжелые элементы во Вселенной. Авторы исследования надеются, что их работа поможет ученым в таких областях науки как физика высоких энергий, релятивистская астрофизика и др.





Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Это интересно

Что происходит с озером Байкал и почему ученые обеспокоены?

Одно из самых удивительных природных образований на планете – озеро Байкал – является единственным пресноводным в мире и содержит около 20% всех пресных водных ресурсов на Земле. Более того, Байкал – еще и самое глубокое озеро в мире (глубина превышает ...

Сверхзвуковой пассажирский самолет XB-1 совершил первый экспериментальный полет

Сверхзвуковые пассажирские авиаперевозки прекратились более 20 лет назад. Последний французский сверхзвуковой самолет Конкорд совершил полет в последний раз 26 ноября 2003 года. От них было решено отказаться по разным причинам, главными из которых является дискомфорт при полетах, причем его ощущают ...