Hak cipta ilustrasi Imej Getty Kapsyen imej Fenomena itu diperhatikan menggunakan balai cerap angkasa dan teleskop berasaskan darat
Para saintis telah dapat mengesan gelombang graviti daripada penggabungan dua bintang neutron buat kali pertama.
Gelombang itu direkodkan oleh pengesan LIGO di Amerika Syarikat dan Balai Cerap Virgo Itali.
Menurut penyelidik, hasil daripada penggabungan tersebut, unsur-unsur seperti platinum dan emas muncul di Alam Semesta.
Penemuan itu dibuat pada 17 Ogos. Dua pengesan di Amerika Syarikat mengesan isyarat graviti GW170817.
Data daripada pengesan ketiga di Itali memungkinkan untuk menjelaskan penyetempatan peristiwa kosmik.
"Inilah yang kita semua tunggu," kata Pengarah Eksekutif Makmal LIGO David Reitze, mengulas mengenai penemuan itu.
Penggabungan itu berlaku di galaksi NGC4993, yang terletak kira-kira 130 juta tahun cahaya dari Bumi dalam buruj Hydra.
Jisim bintang berjulat antara 1.1 hingga 1.6 jisim suria, yang termasuk dalam julat jisim bintang neutron. Jejari mereka ialah 10-20 km.
Bintang dipanggil bintang neutron kerana dalam proses itu mampatan graviti proton dan elektron dalam fius bintang, menghasilkan objek yang hampir keseluruhannya daripada neutron.
Objek sedemikian mempunyai ketumpatan yang luar biasa - satu sudu teh jirim akan menimbang kira-kira satu bilion tan.
Hak cipta ilustrasi NSF/LIGO/SONOMA NEGERI UNIVERSITI Kapsyen imej Penggabungan bintang neutron dalam fikiran saintis kelihatan seperti ini (dalam foto - model komputer)Makmal LIGO di Livingston, Louisiana bangunan kecil, dari mana dua paip memanjang pada sudut tepat - lengan interferometer. Di dalam setiap daripadanya terdapat pancaran laser, merekodkan perubahan dalam panjang gelombang graviti dapat dikesan.
Pengesan LIGO, yang terletak di tengah-tengah hutan yang luas, telah direka untuk mengesan gelombang graviti yang menjana bencana kosmik berskala besar seperti penggabungan bintang neutron.
Pengesan telah dinaik taraf empat tahun lalu, dan sejak itu ia telah mengesan perlanggaran lubang hitam empat kali.
Gelombang graviti, yang timbul akibat peristiwa berskala besar di angkasa, membawa kepada kemunculan herotan ruang masa, agak serupa dengan riak dalam air.
Main balik media tidak disokong pada peranti anda
Penemuan tahun ini: apakah bunyi perlanggaran bintang neutron?Mereka meregang dan memampatkan semua bahan yang mereka lalui ke tahap yang hampir tidak ketara - kurang daripada lebar satu atom.
"Saya gembira dengan apa yang telah kami lakukan. Ini kali pertama saya mula bekerja gelombang graviti di Glasgow semasa masih bergelar pelajar. Beberapa tahun telah berlalu sejak itu, ada pasang surut, tetapi kini semuanya telah bersatu,” kata pekerja LIGO, Profesor Norna Robertson.
"Sejak beberapa tahun kebelakangan ini, kami mula-mula mengesan penggabungan lubang hitam dan kemudian bintang neutron, dan saya rasa kami membuka bidang baharu untuk penyelidikan," tambahnya.
- Kewujudan gelombang graviti telah diramalkan dalam rangka kerja teori umum Relativiti Einstein
- Ia mengambil masa beberapa dekad untuk membangunkan teknologi yang memungkinkan untuk merekodkan gelombang.
- Gelombang graviti ialah herotan dalam masa dan ruang yang timbul akibat peristiwa berskala besar di angkasa
- Jirim yang memecut dengan pantas menghasilkan gelombang graviti yang bergerak pada kelajuan cahaya
- Antara sumber gelombang yang boleh dilihat ialah penggabungan bintang neutron dan "lubang hitam."
- Penyelidikan gelombang membuka bidang asas baru untuk penyelidikan
Para saintis percaya bahawa pelepasan tenaga pada skala sedemikian membawa kepada penciptaan unsur-unsur yang jarang berlaku seperti emas dan platinum.
Menurut Dr Kate Maguire dari Queen's University Belfast, yang menganalisis wabak pertama yang timbul daripada penggabungan, teori ini kini telah terbukti.
"Dengan menggunakan teleskop yang paling berkuasa di dunia, kami mendapati bahawa penggabungan bintang neutron ini menghasilkan lemparan berkelajuan tinggi unsur kimia, seperti emas dan platinum, ke angkasa," kata Maguire.
"Keputusan baharu ini membantu membuat kemajuan yang ketara ke arah menyelesaikan perdebatan lama tentang di mana jadual berkala unsur yang lebih berat daripada besi telah diambil,” tambahnya.
Sempadan baru
Pemerhatian perlanggaran bintang neutron juga mengesahkan teori bahawa ia disertai oleh letusan pendek sinar gamma.
Dengan membandingkan maklumat yang dikumpul tentang gelombang graviti yang terhasil daripada perlanggaran dengan data pada sinaran cahaya dikumpul menggunakan teleskop, saintis menggunakan kaedah yang tidak digunakan sebelum ini untuk mengukur kadar pengembangan Alam Semesta.
Salah seorang ahli fizik teori yang paling berpengaruh di planet ini, Profesor Stephen Hawking, bercakap kepada BBC, memanggilnya "anak tangga pertama di tangga" kepada cara baru mengukur jarak di Alam Semesta.
"Cara baru untuk memerhati alam semesta cenderung membawa kepada kejutan, kebanyakannya tidak dapat diramalkan. Kami masih menggosok mata kami, atau lebih tepatnya, membersihkan telinga kami, selepas mendengar bunyi gelombang graviti buat kali pertama," kata Hawking.
Hak cipta ilustrasi N.S.F. Kapsyen imej Kompleks Balai Cerap LIGO di Livingston. "Bahu" memanjang dari bangunan - paip, di dalamnya pancaran laser melewati dalam vakum.Kini peralatan kompleks LIGO sedang dimodenkan. Dalam setahun, ia akan menjadi dua kali lebih sensitif, dan akan dapat mengimbas bahagian ruang yang lapan kali lebih besar daripada sekarang.
Para saintis percaya bahawa pada masa hadapan, pemerhatian perlanggaran antara lohong hitam dan bintang neutron akan menjadi perkara biasa. Mereka juga berharap untuk belajar memerhati objek yang tidak dapat mereka bayangkan hari ini, dan bermula era baru dalam bidang astronomi.
Bintang neutron, sering dipanggil bintang "mati", adalah objek yang menakjubkan. Kajian mereka dalam beberapa dekad kebelakangan ini telah menjadi salah satu bidang astrofizik yang paling menarik dan kaya dengan penemuan. Minat terhadap bintang neutron bukan sahaja disebabkan oleh misteri strukturnya, tetapi juga kepada ketumpatan besarnya dan medan magnet dan graviti yang kuat. Perkara yang ada dalam keadaan istimewa, menyerupai nukleus atom yang besar, dan keadaan ini tidak boleh dihasilkan semula dalam makmal duniawi.
Kelahiran di hujung pena
Penemuan zarah asas baru, neutron, pada tahun 1932 menyebabkan ahli astrofizik tertanya-tanya apakah peranan yang mungkin dimainkannya dalam evolusi bintang. Dua tahun kemudian, dicadangkan bahawa letupan supernova dikaitkan dengan perubahan bintang biasa kepada bintang neutron. Kemudian pengiraan dibuat terhadap struktur dan parameter yang terakhir, dan menjadi jelas bahawa jika bintang-bintang kecil (seperti Matahari kita) pada akhir evolusinya berubah menjadi kerdil putih, maka yang lebih berat menjadi neutron. Pada Ogos 1967, ahli astronomi radio, semasa mengkaji kerlipan sumber radio kosmik, menemui isyarat aneh: sangat pendek, berlangsung kira-kira 50 milisaat, denyutan pancaran radio direkodkan, diulangi pada selang masa yang ditetapkan dengan ketat (dari urutan satu saat) . Ini berbeza sama sekali daripada gambaran huru-hara biasa tentang turun naik tidak teratur rawak dalam pelepasan radio. Selepas pemeriksaan menyeluruh semua peralatan, saya yakin bahawa denyutan itu ada asal luar angkasa. Sukar bagi ahli astronomi untuk terkejut dengan objek yang dipancarkan dengan keamatan berubah-ubah, tetapi dalam dalam kes ini tempoh itu sangat singkat, dan isyaratnya sangat teratur, sehinggakan saintis serius mencadangkan bahawa ia boleh menjadi berita dari tamadun luar angkasa.
Oleh itu, pulsar pertama dinamakan LGM-1 (dari bahasa Inggeris Little Green Men "Little Green Men"), walaupun percubaan untuk mencari sebarang makna dalam denyutan yang diterima berakhir dengan sia-sia. Tidak lama kemudian, 3 lagi sumber radio berdenyut ditemui. Tempoh mereka sekali lagi ternyata lebih kurang daripada masa ciri getaran dan putaran semua objek astronomi yang diketahui. Oleh kerana sifat sinaran yang berdenyut, objek baru mula dipanggil pulsar. Penemuan ini benar-benar menggegarkan astronomi, dan laporan pengesanan pulsar mula tiba dari banyak balai cerap radio. Selepas penemuan pulsar di Nebula Ketam, yang timbul akibat letupan supernova pada 1054 (bintang ini kelihatan pada siang hari, seperti yang disebut oleh orang Cina, Arab dan Amerika Utara dalam sejarah mereka), menjadi jelas bahawa pulsar entah bagaimana. berkaitan letupan supernova .
Kemungkinan besar, isyarat datang dari objek yang ditinggalkan selepas letupan. Ia mengambil masa yang lama sebelum ahli astrofizik menyedari bahawa pulsar adalah bintang neutron yang berputar dengan pantas yang mereka cari selama ini.
Nebula Ketam
Wabak ini supernova(foto di atas), berkilauan di ufuk bumi lebih terang daripada Venus dan boleh dilihat walaupun pada siang hari, berlaku pada 1054 mengikut jam bumi. Hampir 1,000 tahun adalah tempoh masa yang sangat singkat mengikut piawaian kosmik, namun pada masa ini Nebula Ketam yang indah berjaya terbentuk daripada sisa-sisa bintang yang meletup. Imej ini ialah gubahan dua gambar: satu daripadanya diperolehi oleh Teleskop Optik Angkasa Hubble (warna merah), satu lagi teleskop sinar-X"Chandra" (biru). Jelas kelihatan bahawa elektron tenaga tinggi yang dipancarkan dalam julat sinar-X dengan cepat kehilangan tenaga mereka, oleh itu warna biru hanya berlaku di bahagian tengah nebula.
Menggabungkan dua imej membantu memahami dengan lebih tepat mekanisme operasi pemancaran penjana kosmik yang menakjubkan ini getaran elektromagnet julat frekuensi terluas daripada sinar gama kepada gelombang radio. Walaupun kebanyakan bintang neutron telah dikesan oleh pancaran radio, mereka mengeluarkan sebahagian besar tenaga mereka dalam julat sinar gamma dan x-ray. Bintang neutron dilahirkan sangat panas, tetapi cukup cepat sejuk, dan sudah pada usia seribu tahun mereka mempunyai suhu permukaan kira-kira 1,000,000 K. Oleh itu, hanya bintang neutron muda yang bersinar dalam julat sinar-X disebabkan oleh sinaran haba semata-mata.
Fizik bagi pulsar
Pulsar hanyalah gasing bermagnet besar yang berputar mengelilingi paksi yang tidak bertepatan dengan paksi magnet. Jika tiada apa-apa yang jatuh ke atasnya dan ia tidak mengeluarkan apa-apa, maka pancaran radionya akan mempunyai frekuensi putaran dan kita tidak akan pernah mendengarnya di Bumi. Tetapi hakikatnya ialah bahagian atas ini mempunyai jisim yang sangat besar dan suhu tinggi permukaan, dan medan magnet berputar mencipta medan elektrik dengan keamatan yang sangat besar, mampu mempercepatkan proton dan elektron hampir kepada kelajuan cahaya. Lebih-lebih lagi, semua zarah bercas yang bergegas mengelilingi pulsar terperangkap dalam sangat besar medan magnet. Dan hanya dalam sudut pepejal kecil tentang paksi magnet mereka boleh dibebaskan (bintang neutron mempunyai medan magnet terkuat di Alam Semesta, mencapai 10 10 10 14 gauss, sebagai perbandingan: medan bumi ialah 1 gauss, satu solar 10 50 gauss ). Aliran zarah bercas inilah yang menjadi sumber pancaran radio dari mana pulsar ditemui, yang kemudiannya menjadi bintang neutron. Oleh kerana paksi magnet bintang neutron tidak semestinya bertepatan dengan paksi putarannya, apabila bintang itu berputar, aliran gelombang radio merambat melalui ruang seperti pancaran suar yang berkelip, hanya seketika memotong kegelapan sekeliling.
Imej X-ray pulsar Nebula Ketam dalam keadaan aktif (kiri) dan normal (kanan).
jiran terdekat
Pulsar ini terletak pada jarak hanya 450 tahun cahaya dari Bumi dan merupakan sistem binari bintang neutron dan kerdil putih dengan tempoh edaran selama 5.5 hari. Lembut sinaran x-ray, yang diterima oleh satelit ROSAT, memancarkan penutup kutub PSR J0437-4715 yang dipanaskan hingga dua juta darjah. Semasa putaran pantasnya (tempoh pulsar ini ialah 5.75 milisaat), ia berpusing ke arah Bumi dengan satu atau kutub magnet yang lain, akibatnya, keamatan fluks sinar gamma berubah sebanyak 33%. Objek terang bersebelahan dengan pulsar kecil ini adalah galaksi yang jauh, yang atas sebab tertentu secara aktif bersinar di kawasan sinar-X spektrum.
Graviti Yang Maha Kuasa
Menurut teori evolusi moden, bintang besar mengakhiri hidup mereka dalam letupan besar, mengubah kebanyakannya menjadi nebula gas yang mengembang. Akibatnya, apa yang tinggal dari gergasi berkali-kali lebih besar daripada Matahari kita dalam saiz dan jisim ialah objek panas padat kira-kira 20 km, dengan atmosfera nipis (hidrogen dan ion lebih berat) dan medan graviti 100 bilion kali lebih besar daripada bahawa Bumi. Ia dipanggil bintang neutron, mempercayai bahawa ia terdiri terutamanya daripada neutron. Jirim bintang neutron ialah bentuk jirim yang paling padat (satu sudu teh supernukleus sedemikian beratnya kira-kira satu bilion tan). Tempoh isyarat yang sangat singkat yang dipancarkan oleh pulsar adalah hujah pertama dan paling penting yang menyokong fakta bahawa ini adalah bintang neutron, mempunyai medan magnet yang besar dan berputar pada kelajuan yang sangat pantas. Hanya objek padat dan padat (hanya bersaiz beberapa puluh kilometer) dengan medan graviti yang kuat boleh menahan kelajuan putaran sedemikian tanpa hancur berkeping-keping disebabkan oleh daya inersia emparan.
Bintang neutron terdiri daripada cecair neutron bercampur dengan proton dan elektron. "Cecair nuklear", sangat mirip dengan bahan dari nukleus atom, 1014 kali lebih tumpat daripada air biasa. Perbezaan besar ini boleh difahami, kerana atom kebanyakannya terdiri daripada ruang kosong, di mana elektron cahaya melayang mengelilingi nukleus yang kecil dan berat. Nukleus mengandungi hampir semua jisim, kerana proton dan neutron adalah 2,000 kali lebih berat daripada elektron. Daya melampau yang dihasilkan oleh pembentukan bintang neutron memampatkan atom sehingga elektron yang terhimpit ke dalam nukleus bergabung dengan proton untuk membentuk neutron. Dengan cara ini, bintang dilahirkan, yang terdiri hampir keseluruhannya daripada neutron. Cecair nuklear yang sangat padat, jika dibawa ke Bumi, akan meletup seperti bom nuklear, tetapi dalam bintang neutron ia stabil kerana tekanan graviti yang sangat besar. Walau bagaimanapun, dalam lapisan luar bintang neutron (sesungguhnya, semua bintang), tekanan dan penurunan suhu, membentuk kerak pepejal kira-kira satu kilometer tebal. Ia dipercayai terdiri terutamanya daripada nukleus besi.
Kilat
Nyalaan sinar-X yang besar pada 5 Mac 1979, ternyata, berlaku jauh di luar Galaxy kita, di Awan Magellan Besar, satelit Bima Sakti kita, yang terletak pada jarak 180 ribu tahun cahaya dari Bumi. Pemprosesan bersama letusan sinar gamma pada 5 Mac, yang direkodkan oleh tujuh kapal angkasa, memungkinkan untuk menentukan dengan tepat kedudukan objek ini, dan hakikat bahawa ia terletak tepat di Awan Magellan hari ini boleh diragui.
Peristiwa yang berlaku pada bintang jauh ini 180 ribu tahun yang lalu sukar untuk dibayangkan, tetapi ia berkelip seperti 10 supernova, lebih daripada 10 kali ganda cahaya semua bintang di Galaxy kita. Titik terang di bahagian atas angka ini adalah pulsar SGR yang panjang dan terkenal, dan kontur yang tidak teratur adalah kedudukan paling berkemungkinan objek yang menyala pada 5 Mac 1979.
Asal usul bintang neutron
Letupan supernova hanyalah peralihan sebahagian daripada tenaga graviti kepada haba. Apabila bintang lama kehabisan minyak dan tindak balas termonuklear tidak lagi boleh memanaskan kedalamannya kepada suhu yang diperlukan, keruntuhan awan gas berlaku, seolah-olah, di pusat gravitinya. Tenaga yang dikeluarkan dalam proses ini menyerakkan lapisan luar bintang ke semua arah, membentuk nebula yang mengembang. Jika bintang itu kecil, seperti Matahari kita, maka ledakan berlaku dan kerdil putih terbentuk. Jika jisim bintang itu lebih daripada 10 kali ganda daripada Matahari, maka keruntuhan sedemikian membawa kepada letupan supernova dan bintang neutron biasa terbentuk. Jika supernova meletup di tempat kejadian sepenuhnya bintang besar, dengan jisim 20 x 40 Solar, dan bintang neutron dengan jisim lebih daripada tiga Matahari terbentuk, maka proses mampatan graviti menjadi tidak dapat dipulihkan dan lubang hitam terbentuk.
Struktur dalaman
Kerak pepejal lapisan luar bintang neutron terdiri daripada nukleus atom berat yang disusun dalam kekisi padu, dengan elektron terbang bebas di antara mereka, yang mengingatkan logam darat, tetapi hanya lebih tumpat.
Soalan terbuka
Walaupun bintang neutron telah dikaji secara intensif selama kira-kira tiga dekad, mereka struktur dalaman tidak diketahui secara pasti. Selain itu, tidak ada kepastian yang kukuh bahawa mereka benar-benar terdiri terutamanya daripada neutron. Apabila anda bergerak lebih dalam ke dalam bintang, tekanan dan ketumpatan meningkat dan jirim boleh dimampatkan sehingga terurai menjadi kuark - blok binaan proton dan neutron. Menurut kromodinamik kuantum moden, kuark tidak boleh wujud dalam keadaan bebas, tetapi digabungkan menjadi "tiga" dan "dua" yang tidak dapat dipisahkan. Tetapi mungkin di sempadan teras dalam Pada bintang neutron, keadaan berubah dan kuark keluar dari kurungan mereka. Untuk lebih memahami sifat bintang neutron dan jirim quark eksotik, ahli astronomi perlu menentukan hubungan antara jisim bintang dan jejarinya ( ketumpatan purata). Dengan mengkaji bintang neutron dengan satelit, adalah mungkin untuk mengukur jisimnya dengan agak tepat, tetapi menentukan diameternya adalah lebih sukar. Baru-baru ini, saintis menggunakan satelit XMM-Newton X-ray telah menemui cara untuk menganggarkan ketumpatan bintang neutron berdasarkan anjakan merah graviti. Satu lagi perkara yang luar biasa tentang bintang neutron ialah apabila jisim bintang berkurangan, jejarinya bertambah akibatnya, bintang neutron yang paling besar mempunyai saiz terkecil.
Janda Hitam
Letupan supernova selalunya memberikan kelajuan yang besar kepada pulsar yang baru lahir. Bintang terbang sedemikian dengan medan magnetnya yang baik sangat mengganggu pengisian gas terion ruang antara bintang. Sejenis gelombang kejutan terbentuk, berjalan di hadapan bintang dan mencapah ke dalam kon lebar selepasnya. Imej gabungan optik (bahagian biru-hijau) dan X-ray (warna merah) menunjukkan bahawa di sini kita berurusan bukan sahaja dengan awan gas bercahaya, tetapi dengan aliran besar zarah asas, dipancarkan oleh pulsar milisaat ini. Kelajuan linear Black Widow ialah 1 juta km/j, ia berputar mengelilingi paksinya dalam 1.6 ms, ia sudah berusia kira-kira satu bilion tahun, dan ia mempunyai bintang pendamping yang mengelilingi Janda dengan tempoh 9.2 jam. Pulsar B1957+20 menerima namanya atas sebab mudah bahawa ia sinaran yang kuat ia hanya membakar jirannya, menyebabkan gas yang membentuknya "mendidih" dan menguap. Kepompong berbentuk cerut merah di belakang pulsar adalah bahagian ruang di mana elektron dan proton yang dipancarkan oleh bintang neutron memancarkan sinar gamma lembut.
Hasilnya pemodelan komputer membolehkan anda dengan jelas, dalam keratan rentas, bayangkan proses yang berlaku berhampiran pulsar yang terbang pantas. Sinaran yang menyimpang dari titik terang adalah imej konvensional aliran tenaga sinaran, serta aliran zarah dan antizarah yang terpancar daripada bintang neutron. Garis besar merah pada sempadan ruang hitam di sekeliling bintang neutron dan awan plasma bercahaya merah adalah tempat di mana aliran zarah relativistik yang terbang hampir pada kelajuan cahaya bertemu dengan tumpat. gelombang kejutan gas antara bintang. Dengan membrek secara mendadak, zarah mengeluarkan sinar-X dan, setelah kehilangan sebahagian besar tenaganya, tidak lagi memanaskan gas kejadian dengan begitu banyak.
Cramp of the Giants
Pulsar dianggap sebagai salah satu peringkat awal kehidupan bintang neutron. Terima kasih kepada kajian mereka, saintis belajar tentang medan magnet, kelajuan putaran, dan nasib selanjutnya bintang neutron. Dengan sentiasa memantau tingkah laku pulsar, seseorang boleh menentukan dengan tepat berapa banyak tenaga yang hilang, berapa banyak ia perlahan, dan walaupun ia akan berhenti wujud, setelah menjadi perlahan sehingga ia tidak dapat memancarkan gelombang radio yang kuat. Kajian-kajian ini mengesahkan banyak ramalan teori tentang bintang neutron.
Menjelang tahun 1968, pulsar dengan tempoh putaran dari 0.033 saat hingga 2 saat ditemui. Kekerapan denyutan pulsar radio dikekalkan dengan ketepatan yang menakjubkan, dan pada mulanya kestabilan isyarat ini lebih tinggi daripada terestrial jam atom. Namun, dengan kemajuan dalam bidang pengukuran masa, adalah mungkin untuk mendaftarkan perubahan tetap dalam tempoh mereka untuk banyak pulsar. Sudah tentu, ini adalah perubahan yang sangat kecil, dan hanya selama berjuta-juta tahun kita boleh menjangkakan tempoh itu berganda. Nisbah kelajuan putaran semasa kepada nyahpecutan putaran adalah salah satu cara untuk menganggarkan umur pulsar. Walaupun kestabilan isyarat radio yang luar biasa, sesetengah pulsar kadangkala mengalami apa yang dipanggil "gangguan." Dalam selang masa yang sangat singkat (kurang daripada 2 minit), kelajuan putaran pulsar meningkat dengan jumlah yang ketara, dan kemudian selepas beberapa waktu kembali kepada nilai sebelum "gangguan." Adalah dipercayai bahawa "gangguan" mungkin disebabkan oleh penyusunan semula jisim dalam bintang neutron. Tetapi bagaimanapun mekanisme yang tepat tidak diketahui lagi.
Oleh itu, pulsar Vela mengalami "gangguan" yang besar kira-kira sekali setiap 3 tahun, dan ini menjadikannya sangat objek yang menarik untuk mengkaji fenomena tersebut.
Magnetar
Sesetengah bintang neutron, dipanggil sumber letusan sinar gamma lembut (SGR) yang berulang, memancarkan letusan kuat sinar gamma "lembut" pada selang waktu yang tidak teratur. Jumlah tenaga yang dipancarkan oleh SGR dalam suar biasa yang berlangsung beberapa persepuluh saat boleh dipancarkan oleh Matahari hanya dalam sepanjang tahun. Empat SGR yang diketahui terletak dalam Galaxy kita dan hanya satu di luarnya. Letupan tenaga yang luar biasa ini boleh disebabkan oleh gempa bintang - versi gempa bumi yang kuat apabila permukaan pepejal bintang neutron terkoyak dan aliran proton yang kuat pecah dari kedalamannya, yang, tersekat dalam medan magnet, memancarkan sinaran gamma dan sinar-X. . Bintang neutron dikenal pasti sebagai sumber letusan sinar gamma yang kuat selepas letusan sinar gamma yang besar pada 5 Mac 1979, mengeluarkan tenaga sebanyak dalam detik pertama seperti yang dipancarkan Matahari dalam 1,000 tahun. Pemerhatian terbaru terhadap salah satu bintang neutron yang paling aktif pada masa ini kelihatan menyokong teori bahawa letusan gamma dan sinaran X-ray yang tidak teratur dan kuat disebabkan oleh gempa bintang.
Pada tahun 1998, SGR yang terkenal tiba-tiba bangun dari "tidur"nya, yang tidak menunjukkan tanda-tanda aktiviti selama 20 tahun dan memercikkan tenaga hampir sama seperti suar sinar gamma pada 5 Mac 1979. Apa yang paling menarik perhatian penyelidik apabila memerhatikan peristiwa ini adalah kelembapan mendadak dalam kelajuan putaran bintang, yang menunjukkan kemusnahannya. Untuk menerangkan sinar gamma dan suar sinar-X yang berkuasa, model bintang magnetar-neutron dengan medan magnet yang sangat kuat telah dicadangkan. Jika bintang neutron dilahirkan, berputar dengan sangat cepat, maka pengaruh gabungan putaran dan perolakan, yang memainkan peranan penting dalam beberapa saat pertama kewujudan bintang neutron, boleh mencipta medan magnet yang besar sebagai hasilnya proses yang kompleks, dikenali sebagai "dinamo aktif" (dengan cara yang sama medan dicipta di dalam Bumi dan Matahari). Ahli teori kagum apabila mendapati bahawa dinamo sedemikian, yang beroperasi dalam bintang neutron yang panas dan baru lahir, boleh mencipta medan magnet 10,000 kali lebih kuat daripada medan pulsar biasa. Apabila bintang menyejuk (selepas 10 atau 20 saat), perolakan dan tindakan dinamo berhenti, tetapi kali ini sudah cukup untuk medan yang diperlukan timbul.
Medan magnet bola konduktif elektrik yang berputar boleh menjadi tidak stabil, dan penstrukturan semula yang tajam pada strukturnya boleh disertai dengan pembebasan sejumlah besar tenaga ( contoh yang jelas pemindahan berkala ketidakstabilan tersebut kutub magnet Bumi). Perkara yang sama berlaku pada Matahari, dalam kejadian letupan yang dipanggil " suar suria" Dalam magnetar, tenaga magnet yang ada adalah sangat besar, dan tenaga ini cukup untuk menggerakkan suar gergasi seperti 5 Mac 1979 dan 27 Ogos 1998. Peristiwa sedemikian tidak dapat dielakkan menyebabkan gangguan yang mendalam dan perubahan dalam struktur bukan sahaja arus elektrik dalam jumlah bintang neutron, tetapi juga kerak pepejalnya. Satu lagi jenis objek misteri yang memancarkan sinaran sinar-X yang kuat semasa letupan berkala ialah pulsarsAXP sinar-X anomali yang dipanggil. Mereka berbeza daripada pulsar sinar-X biasa kerana ia hanya memancarkan dalam julat sinar-X. Para saintis percaya bahawa SGR dan AXP adalah fasa kehidupan kelas objek yang sama, iaitu magnetar, atau bintang neutron, yang memancarkan sinar gamma lembut dengan menarik tenaga daripada medan magnet. Dan walaupun magnetar hari ini kekal sebagai cetusan idea ahli teori dan tidak ada data yang mencukupi yang mengesahkan kewujudan mereka, ahli astronomi sentiasa mencari bukti yang diperlukan.
Calon Magnetar
Ahli astronomi telah mengkaji galaksi rumah kita dengan teliti Bima Sakti, bahawa mereka tidak memerlukan apa-apa untuk menggambarkan pandangan sisinya, menunjukkan padanya kedudukan bintang neutron yang paling luar biasa.
Para saintis percaya bahawa AXP dan SGR hanyalah dua peringkat dalam kehidupan bintang neutron magnet gergasi yang sama. Untuk 10,000 tahun pertama, magnetar ialah pulsar SGR, boleh dilihat dalam cahaya biasa dan menghasilkan letupan sinaran X-ray lembut yang berulang, dan untuk berjuta-juta tahun akan datang ia, seperti pulsar AXP anomali, hilang dari julat yang boleh dilihat dan sedutan. hanya dalam X-ray.
Magnet terkuat
Analisis data yang diperolehi oleh satelit RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer, NASA) semasa pemerhatian pulsar luar biasa SGR 1806-20 menunjukkan bahawa sumber ini adalah magnet paling berkuasa yang diketahui setakat ini di Alam Semesta. Magnitud medannya ditentukan bukan sahaja berdasarkan data tidak langsung (daripada perlambatan pulsar), tetapi juga hampir secara langsung daripada mengukur kekerapan putaran proton dalam medan magnet bintang neutron. Medan magnet berhampiran permukaan magnetar ini mencapai 10 15 gauss. Jika ia, sebagai contoh, di orbit Bulan, semua media storan magnet di Bumi kita akan dinyahmagnetkan. Benar, dengan mengambil kira fakta bahawa jisimnya lebih kurang sama dengan Matahari, ini tidak lagi penting, kerana walaupun Bumi tidak jatuh pada bintang neutron ini, ia akan berputar mengelilinginya seperti orang gila, membuat giliran penuh dalam masa sejam sahaja.
Dinamo aktif
Kita semua tahu bahawa tenaga suka berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Elektrik mudah bertukar menjadi haba, dan tenaga kinetik menjadi tenaga keupayaan. Aliran perolakan besar magma konduktif elektrik, plasma atau bahan nuklear, ternyata, juga boleh tenaga kinetik berubah menjadi sesuatu yang luar biasa, seperti medan magnet. Pergerakan jisim besar pada bintang berputar dengan kehadiran medan magnet awal yang kecil boleh membawa kepada arus elektrik yang mencipta medan dalam arah yang sama seperti yang asal. Akibatnya, peningkatan seperti runtuhan salji dalam medan magnet sendiri objek pengalir arus berputar bermula. Semakin besar medan, semakin besar arus, semakin besar arus, semakin besar medan dan semua ini disebabkan oleh aliran perolakan cetek, disebabkan fakta bahawa bahan panas lebih ringan daripada yang sejuk, dan oleh itu terapung ke atas
Kejiranan yang bermasalah
Balai cerap angkasa lepas Chandra yang terkenal telah menemui ratusan objek (termasuk di galaksi lain), menunjukkan bahawa tidak semua bintang neutron ditakdirkan untuk menjalani kehidupan bersendirian. Objek sedemikian dilahirkan dalam sistem binari yang terselamat daripada letupan supernova yang mencipta bintang neutron. Dan kadangkala ia berlaku bahawa bintang neutron tunggal di kawasan bintang padat seperti gugusan globular menangkap pasangan. Dalam kes ini, bintang neutron akan "mencuri" bahan dari jirannya. Dan bergantung pada betapa besarnya bintang untuk mengiringinya, "kecurian" ini akan menyebabkan akibat yang berbeza. Gas yang mengalir dari pasangan dengan jisim kurang daripada Matahari kita ke "serbuk" sedemikian kerana bintang neutron tidak boleh jatuh serta-merta kerana momentum sudutnya sendiri terlalu besar, jadi ia mewujudkan cakera pertambahan yang dipanggil di sekelilingnya dari perkara “dicuri”. Geseran semasa ia melilit bintang neutron dan mampatan dalam medan graviti memanaskan gas hingga berjuta-juta darjah, dan ia mula memancarkan sinar-X. Lain-lain fenomena menarik, dikaitkan dengan bintang neutron yang mempunyai pasangan berjisim rendah, letupan sinar-X (burster). Mereka biasanya bertahan dari beberapa saat hingga beberapa minit dan secara maksimum memberikan kilauan bintang hampir 100 ribu kali lebih besar daripada kilauan Matahari.
Suar ini dijelaskan oleh fakta bahawa apabila hidrogen dan helium dipindahkan ke bintang neutron daripada pasangan, ia membentuk lapisan padat. Secara beransur-ansur lapisan ini menjadi sangat padat dan panas sehingga tindak balas bermula pelakuran termonuklear dan sejumlah besar tenaga dilepaskan. Dari segi kuasa, ini bersamaan dengan letupan seluruh senjata nuklear penduduk bumi pada setiap sentimeter persegi permukaan bintang neutron selama seminit. Gambaran yang sama sekali berbeza diperhatikan jika bintang neutron mempunyai pasangan yang besar. Bintang gergasi kehilangan jirim dalam bentuk angin bintang (aliran gas terion yang terpancar dari permukaannya), dan graviti besar bintang neutron menangkap sebahagian daripada perkara ini. Tetapi di sini medan magnet datang dengan sendiri, menyebabkan bahan yang jatuh mengalir bersama talian kuasa kepada kutub magnet.
Ini bermakna bahawa sinaran sinar-X terutamanya dihasilkan di tempat panas di kutub, dan jika paksi magnet dan paksi putaran bintang tidak bertepatan, maka kecerahan bintang ternyata berubah-ubah - ia juga merupakan pulsar. , tetapi hanya X-ray. Bintang neutron dalam pulsar sinar-X mempunyai bintang gergasi terang sebagai teman. Dalam bursters, sahabat bintang neutron adalah bintang samar, berjisim rendah. Umur gergasi terang tidak melebihi beberapa puluh juta tahun, manakala umur bintang kerdil yang samar boleh berbilion tahun, kerana yang pertama menghabiskan tenaga mereka dengan lebih cepat. bahan api nuklear daripada yang terakhir. Ia berikutan bahawa burster adalah sistem lama di mana medan magnet telah melemah dari semasa ke semasa, manakala pulsar agak muda, dan oleh itu medan magnet di dalamnya lebih kuat. Mungkin letupan berdenyut pada satu ketika dahulu, tetapi pulsar masih belum meletus pada masa hadapan.
Pulsar dengan tempoh terpendek (kurang daripada 30 milisaat)—yang dipanggil pulsar milisaat—juga dikaitkan dengan sistem binari. Walaupun putaran pantas mereka, mereka ternyata bukan yang termuda, seperti yang dijangkakan, tetapi yang tertua.
Ia timbul daripada sistem binari di mana bintang neutron lama yang berputar perlahan-lahan mula menyerap bahan daripada rakannya yang juga berumur (biasanya gergasi merah). Apabila jirim jatuh ke permukaan bintang neutron, ia memindahkan tenaga putaran kepadanya, menyebabkan ia berputar lebih cepat dan lebih pantas. Ini berlaku sehingga rakan bintang neutron, hampir dibebaskan daripada jisim berlebihan, menjadi kerdil putih, dan pulsar hidup dan mula berputar pada kelajuan ratusan pusingan sesaat. Walau bagaimanapun, baru-baru ini ahli astronomi menemui sistem yang sangat luar biasa, di mana pendamping pulsar milisaat bukanlah kerdil putih, tetapi bintang merah kembung gergasi. Para saintis percaya bahawa mereka sedang memerhatikan sistem binari ini hanya pada peringkat "membebaskan" bintang merah daripada berat badan berlebihan dan bertukar menjadi kerdil putih. Jika hipotesis ini tidak betul, maka bintang pengiring boleh menjadi bintang gugusan globular biasa yang ditangkap secara tidak sengaja oleh pulsar. Hampir semua bintang neutron yang diketahui pada masa ini didapati sama ada dalam binari sinar-X atau sebagai pulsar tunggal.
Dan baru-baru ini Hubble melihat dalam cahaya boleh dilihat bintang neutron, yang bukan komponen sistem dwi dan tidak berdenyut dalam julat X-ray dan radio. Ini memberi peluang unik menentukan saiznya dengan tepat dan membuat pelarasan kepada idea tentang komposisi dan struktur kelas pelik bintang hangus yang dimampatkan oleh graviti. Bintang ini pertama kali ditemui sebagai sumber sinar-X dan memancarkan dalam julat ini bukan kerana ia mengumpul gas hidrogen semasa ia bergerak melalui angkasa, tetapi kerana ia masih muda. Ia mungkin saki baki salah satu bintang dalam sistem binari. Akibat letupan supernova, sistem binari ini runtuh dan bekas jiran memulakan perjalanan bebas melalui Alam Semesta.
Pemakan bintang bayi
Sama seperti batu jatuh ke tanah, begitu juga bintang besar, melepaskan sekeping jisimnya demi sekeping, secara beransur-ansur bergerak ke jiran yang kecil dan jauh, yang mempunyai medan graviti yang besar berhampiran permukaannya. Jika bintang tidak berputar mengelilingi pusat graviti yang sama, maka aliran gas hanya boleh mengalir, seperti aliran air dari cawan, ke bintang neutron kecil. Tetapi oleh kerana bintang-bintang berputar dalam tarian bulat, bahan yang jatuh, sebelum mencapai permukaan, mesti hilang paling momentum sudutnya. Dan di sini, geseran bersama zarah-zarah yang bergerak di sepanjang trajektori yang berbeza dan interaksi plasma terion yang membentuk cakera pertambahan dengan medan magnet pulsar membantu proses kejatuhan bahan untuk berjaya berakhir dengan kesan pada permukaan bintang neutron dalam kawasan kutub magnetnya.
Teka-teki 4U2127 diselesaikan
Bintang ini telah memperbodohkan ahli astronomi selama lebih daripada 10 tahun, menunjukkan kebolehubahan perlahan yang aneh dalam parameternya dan menyala secara berbeza setiap kali. Sahaja penyelidikan terkini balai cerap angkasa lepas"Chandra" dibenarkan untuk menyelesaikan tingkah laku misteri objek ini. Ternyata ini bukan satu, tetapi dua bintang neutron. Lebih-lebih lagi, kedua-duanya mempunyai sahabat: satu bintang serupa dengan Matahari kita, yang lain seperti jiran biru kecil. Dari segi ruang, pasangan bintang ini dipisahkan oleh jarak yang agak jauh dan menjalani kehidupan yang bebas. Tetapi pada sfera bintang mereka diunjurkan hampir ke titik yang sama, itulah sebabnya mereka dianggap sebagai satu objek untuk sekian lama. Empat bintang ini terletak di gugusan globular M15 pada jarak 34 ribu tahun cahaya.
Soalan terbuka
Secara keseluruhan, ahli astronomi telah menemui kira-kira 1,200 bintang neutron setakat ini. Daripada jumlah ini, lebih daripada 1,000 adalah pulsar radio, dan selebihnya hanyalah sumber X-ray. Selama bertahun-tahun penyelidikan, saintis telah membuat kesimpulan bahawa bintang neutron adalah asal sebenar. Ada yang sangat terang dan tenang, yang lain secara berkala menyala dan berubah dengan gempa bumi, dan yang lain wujud dalam sistem binari. Bintang-bintang ini adalah antara objek astronomi yang paling misteri dan sukar difahami, menggabungkan medan graviti dan magnet terkuat serta ketumpatan dan tenaga yang melampau. Dan setiap penemuan baharu daripada kehidupan mereka yang bergelora memberikan saintis maklumat unik yang diperlukan untuk memahami sifat Jirim dan evolusi Alam Semesta.
Piawaian sejagat
Hantar sesuatu ke luar sistem suria sangat sukar, oleh itu, bersama-sama dengan kapal angkasa Pioneer-10 dan -11 menuju ke sana 30 tahun yang lalu, penduduk bumi juga menghantar mesej kepada saudara mereka dalam fikiran. Untuk melukis sesuatu yang akan difahami oleh Minda Luar Angkasa bukanlah tugas yang mudah, lebih-lebih lagi, ia juga perlu untuk menunjukkan alamat pemulangan dan tarikh penghantaran surat... Betapa jelasnya para artis dapat melakukan semua ini adalah sukar; untuk difahami oleh seseorang, tetapi idea menggunakan pulsar radio untuk menunjukkan tempat dan masa menghantar mesej adalah cemerlang. Sinaran berselang pelbagai panjang yang terpancar dari titik yang melambangkan Matahari menunjukkan arah dan jarak ke pulsar yang paling hampir dengan Bumi, dan intermittency garisan itu tidak lebih daripada sebutan binari bagi tempoh revolusi mereka. Rasuk terpanjang menghala ke tengah Galaksi Bima Sakti kita. Kekerapan isyarat radio yang dipancarkan oleh atom hidrogen apabila orientasi bersama putaran (arah putaran) perubahan proton dan elektron diambil sebagai unit masa dalam mesej.
21 cm atau 1420 MHz yang terkenal harus diketahui oleh semua makhluk pintar di Alam Semesta. Dengan menggunakan mercu tanda ini, menunjuk kepada "suar radio" Alam Semesta, adalah mungkin untuk mencari penduduk bumi walaupun selepas berjuta-juta tahun, dan dengan membandingkan frekuensi yang direkodkan pulsar dengan yang semasa, adalah mungkin untuk menganggarkan bila ini. lelaki dan wanita memberkati penerbangan pertama kapal angkasa, yang meninggalkan sistem suria.
Nikolay Andreev
Ini adalah bintang yang kekal selepas letupan bencana bintang gergasi.
Bintang neutron
Purata bintang seperti Matahari adalah sejuta kali lebih besar daripada planet seperti Bumi. Bintang gergasi adalah 10 dan kadangkala 1000 kali lebih besar daripada diameter Matahari. ialah bintang gergasi yang dimampatkan kepada saiz sebuah bandar besar.
Keadaan ini menjadikan tingkah laku bintang neutron sangat pelik. Setiap bintang tersebut adalah sama dalam jisim dengan bintang gergasi, tetapi jisim ini dimampatkan menjadi jumlah yang sangat kecil. Satu sudu teh jirim bintang neutron seberat satu bilion tan.
Begini caranya. Selepas bintang meletup, sisanya dimampatkan oleh daya daya graviti. Para saintis memanggil proses ini keruntuhan bintang. Apabila keruntuhan berlangsung, daya graviti meningkat, dan atom-atom jirim bintang ditekan lebih dekat dan lebih dekat antara satu sama lain. DALAM dalam keadaan baik atom terletak pada jarak yang agak jauh antara satu sama lain kerana awan elektron atom menolak antara satu sama lain. Tetapi selepas letupan bintang gergasi, atom-atom ditekan dan dimampatkan dengan begitu ketat sehingga elektron benar-benar ditekan ke dalam nukleus atom.
Nukleus atom terdiri daripada proton dan neutron. Elektron yang terhimpit ke dalam nukleus bertindak balas dengan proton untuk menghasilkan neutron. Lama kelamaan, semua jirim bintang menjadi bola gergasi neutron termampat. Bintang neutron dilahirkan.
>Pulsar (merah jambu) boleh dilihat di tengah-tengah galaksi M82.
Meneroka pulsar dan bintang neutron Alam Semesta: penerangan dan ciri dengan foto dan video, struktur, putaran, ketumpatan, komposisi, jisim, suhu, carian.
Pulsar
Pulsar ialah objek padat sfera yang dimensinya tidak melepasi sempadan Bandar besar. Perkara yang mengejutkan ialah dengan jumlah sedemikian mereka melebihi jisim suria dari segi jisim. Ia digunakan untuk mengkaji keadaan jirim yang melampau, mengesan planet di luar sistem kita dan mengukur jarak kosmik. Di samping itu, mereka membantu mencari gelombang graviti yang menunjukkan peristiwa bertenaga, seperti perlanggaran supermasif. Pertama kali ditemui pada tahun 1967.
Apakah pulsar?
Jika anda mencari pulsar di langit, ia kelihatan seperti bintang berkelip biasa mengikut rentak tertentu. Malah, cahaya mereka tidak berkelip atau berdenyut, dan mereka tidak kelihatan sebagai bintang.
Pulsar menghasilkan dua pancaran cahaya sempit yang berterusan di arah bertentangan. Kesan kelipan dicipta kerana ia berputar (prinsip suar). Pada masa ini rasuk terkena Bumi dan kemudian berpusing semula. Kenapa ini terjadi? Hakikatnya ialah pancaran cahaya pulsar biasanya tidak sejajar dengan paksi putarannya.
Jika berkelip dijana oleh putaran, maka kelajuan denyutan mencerminkan kelajuan di mana pulsar berputar. Sebanyak 2,000 pulsar ditemui, kebanyakannya berputar sekali sesaat. Tetapi terdapat kira-kira 200 objek yang berjaya membuat seratus revolusi dalam masa yang sama. Yang terpantas dipanggil milisaat, kerana bilangan putaran sesaat adalah bersamaan dengan 700.
Pulsar tidak boleh dianggap sebagai bintang, sekurang-kurangnya tidak "hidup". Sebaliknya, mereka adalah bintang neutron, terbentuk selepas bintang besar kehabisan bahan api dan runtuh. Akibatnya, letupan kuat dicipta - supernova, dan bahan padat yang tinggal diubah menjadi bintang neutron.
Diameter pulsar di Alam Semesta mencapai 20-24 km, dan jisim mereka adalah dua kali ganda daripada Matahari. Untuk memberi anda idea, sekeping objek seukuran kiub gula akan mempunyai berat 1 bilion tan. Iaitu, sesuatu yang berat seperti Everest muat di tangan anda! Benar, terdapat objek yang lebih padat - lubang hitam. Yang paling besar mencapai 2.04 jisim suria.
Pulsar mempunyai medan magnet yang kuat iaitu 100 juta hingga 1 kuadrilion kali lebih kuat daripada Bumi. Untuk bintang neutron mula memancarkan cahaya seperti pulsar, ia mesti mempunyai nisbah kekuatan medan magnet dan kelajuan putaran yang betul. Ia berlaku bahawa pancaran gelombang radio mungkin tidak melalui medan pandangan teleskop berasaskan tanah dan kekal tidak kelihatan.
Pulsar radio
Ahli astrofizik Anton Biryukov mengenai fizik bintang neutron, memperlahankan putaran dan penemuan gelombang graviti:
Mengapa pulsar berputar?
Kelambatan pulsar adalah satu putaran sesaat. Yang terpantas memecut hingga ratusan putaran sesaat dan dipanggil milisaat. Proses putaran berlaku kerana bintang dari mana ia terbentuk juga berputar. Tetapi untuk mencapai kelajuan itu, anda memerlukan sumber tambahan.
Penyelidik percaya bahawa pulsar milisaat terbentuk dengan mencuri tenaga daripada jiran. Anda mungkin melihat kehadiran bahan asing yang meningkatkan kelajuan putaran. Dan itu bukan perkara yang baik untuk rakan yang cedera, yang suatu hari nanti boleh dimakan sepenuhnya oleh pulsar. Sistem sedemikian dipanggil janda hitam (selepas jenis labah-labah berbahaya).
Pulsar mampu memancarkan cahaya dalam beberapa panjang gelombang (dari radio ke sinar gamma). Tetapi bagaimana mereka melakukannya? Para saintis belum dapat mencari jawapan yang tepat. Adalah dipercayai bahawa mekanisme berasingan bertanggungjawab untuk setiap panjang gelombang. Rasuk seperti suar diperbuat daripada gelombang radio. Mereka cerah dan sempit dan menyerupai cahaya koheren, di mana zarah membentuk rasuk fokus.
Semakin cepat putaran, semakin lemah medan magnet. Tetapi kelajuan putaran sudah cukup untuk mereka mengeluarkan sinaran yang terang seperti yang perlahan.
Semasa putaran, medan magnet mencipta satu elektrik, yang boleh membawa zarah bercas ke dalam keadaan mudah alih ( elektrik). Kawasan di atas permukaan di mana medan magnet mendominasi dipanggil magnetosfera. Di sini, zarah bercas dipercepatkan kepada kelajuan yang sangat tinggi kerana kuat medan elektrik. Setiap kali mereka memecut, mereka mengeluarkan cahaya. Ia dipaparkan dalam julat optik dan x-ray.
Bagaimana pula dengan sinar gamma? Penyelidikan mencadangkan bahawa sumber mereka harus dicari di tempat lain berhampiran pulsar. Dan mereka akan menyerupai peminat.
Cari pulsar
Teleskop radio kekal sebagai kaedah utama untuk mencari pulsar di angkasa. Mereka kecil dan lemah berbanding objek lain, jadi anda perlu mengimbas seluruh langit dan secara beransur-ansur objek ini masuk ke dalam kanta. Kebanyakannya ditemui menggunakan Balai Cerap Parkes di Australia. Banyak data baharu akan tersedia daripada Antena Susunan Kilometer Persegi (SKA) mulai tahun 2018.
Pada tahun 2008, teleskop GLAST telah dilancarkan, yang menemui 2050 pulsar pemancar sinar gamma, di mana 93 adalah milisaat. Teleskop ini sangat berguna kerana ia mengimbas seluruh langit, manakala yang lain hanya menyerlahkan kawasan kecil di sepanjang pesawat.
Mencari panjang gelombang yang berbeza boleh mencabar. Hakikatnya ialah gelombang radio sangat berkuasa, tetapi ia mungkin tidak jatuh ke dalam kanta teleskop. Tetapi sinaran gamma merebak ke lebih banyak langit, tetapi lebih rendah dari segi kecerahan.
Para saintis kini mengetahui kewujudan 2,300 pulsar, ditemui melalui gelombang radio dan 160 melalui sinar gamma. Terdapat juga 240 milisaat pulsar, di mana 60 daripadanya menghasilkan sinar gamma.
Penggunaan pulsar
Pulsars bukan sahaja menakjubkan objek angkasa, tetapi juga alat yang berguna. Cahaya yang dipancarkan boleh memberitahu banyak tentang proses dalaman. Maksudnya, penyelidik dapat memahami fizik bintang neutron. Objek ini mempunyai tekanan yang tinggi sehingga kelakuan jirim berbeza daripada biasa. Kandungan aneh bintang neutron dipanggil "pes nuklear."
Pulsar membawa banyak faedah kerana ketepatan nadinya. Para saintis tahu objek tertentu dan menganggapnya sebagai jam kosmik. Beginilah spekulasi tentang kehadiran planet lain mula muncul. Malah, exoplanet pertama yang ditemui sedang mengorbit pulsar.
Jangan lupa bahawa pulsar terus bergerak semasa mereka "berkelip", yang bermaksud ia boleh digunakan untuk mengukur jarak kosmik. Mereka juga terlibat dalam menguji teori relativiti Einstein, seperti momen dengan graviti. Tetapi keteraturan denyutan boleh terganggu oleh gelombang graviti. Ini disedari pada Februari 2016.
Perkuburan Pulsar
Secara beransur-ansur, semua pulsar perlahan. Sinaran dikuasakan oleh medan magnet yang dihasilkan oleh putaran. Akibatnya, ia juga kehilangan kuasanya dan berhenti menghantar rasuk. Para saintis telah melukis garis khas di mana sinar gamma masih boleh dikesan di hadapan gelombang radio. Sebaik sahaja pulsar jatuh di bawah, ia dihapuskan di tanah perkuburan pulsar.
Jika pulsar terbentuk daripada sisa supernova, maka ia mempunyai rizab tenaga yang besar dan laju laju putaran. Contohnya termasuk objek muda PSR B0531+21. Ia boleh kekal dalam fasa ini selama beberapa ratus ribu tahun, selepas itu ia akan mula kehilangan kelajuan. Pulsar pertengahan umur membentuk majoriti penduduk dan hanya menghasilkan gelombang radio.
Walau bagaimanapun, pulsar boleh memanjangkan hayatnya jika terdapat satelit berdekatan. Kemudian ia akan menarik keluar bahannya dan meningkatkan kelajuan putaran. Perubahan sedemikian boleh berlaku pada bila-bila masa, itulah sebabnya pulsar mampu untuk kelahiran semula. Hubungan sedemikian dipanggil sistem binari X-ray jisim rendah. Pulsar tertua adalah milisaat. Ada yang mencapai umur berbilion tahun.
Bintang neutron
Bintang neutron- cukup objek misteri, melebihi jisim suria sebanyak 1.4 kali. Mereka dilahirkan selepas letupan bintang yang lebih besar. Mari kenali formasi ini dengan lebih baik.
Apabila bintang 4-8 kali lebih besar daripada Matahari meletup, yang tinggal ialah teras dengannya ketumpatan tinggi, yang terus runtuh. Graviti menolak terlalu kuat pada bahan sehingga menyebabkan proton dan elektron bergabung menjadi neutron. Ini adalah bagaimana bintang neutron berketumpatan tinggi dilahirkan.
Objek besar ini boleh mencapai diameter hanya 20 km. Untuk memberi anda gambaran tentang ketumpatan, hanya satu sudu bahan bintang neutron akan mempunyai berat satu bilion tan. Graviti pada objek sedemikian adalah 2 bilion kali lebih kuat daripada Bumi, dan kuasanya cukup untuk kanta graviti, membolehkan saintis melihat bahagian belakang bintang.
Kejutan daripada letupan meninggalkan nadi yang menyebabkan bintang neutron berputar, mencapai beberapa pusingan sesaat. Walaupun mereka boleh memecut sehingga 43,000 kali seminit.
Lapisan sempadan berhampiran objek padat
Ahli astrofizik Valery Suleymanov mengenai kemunculan cakera pertambahan, angin bintang dan jirim di sekeliling bintang neutron:
Bahagian dalam bintang neutron
Ahli astrofizik Sergei Popov mengenai keadaan jirim yang melampau, komposisi bintang neutron dan kaedah untuk mengkaji kawasan pedalaman:
Apabila bintang neutron adalah sebahagian daripada sistem binari di mana supernova telah meletup, gambar itu lebih mengagumkan. Jika bintang kedua lebih rendah dalam jisim daripada Matahari, maka ia menarik jisim teman ke dalam "lobus Roche". Ini adalah awan sfera bahan yang mengorbit bintang neutron. Jika satelit adalah 10 kali lebih besar daripada jisim suria, maka pemindahan jisim juga diselaraskan, tetapi tidak begitu stabil. Bahan mengalir di sepanjang kutub magnet, memanaskan dan mencipta denyutan sinar-X.
Menjelang 2010, 1,800 pulsar telah ditemui menggunakan pengesanan radio dan 70 menggunakan sinar gamma. Sesetengah spesimen juga mempunyai planet.
Jenis Bintang Neutron
Sesetengah wakil bintang neutron mempunyai jet bahan yang mengalir hampir pada kelajuan cahaya. Apabila mereka terbang melepasi kita, mereka berkelip seperti cahaya suar. Kerana ini, mereka dipanggil pulsar.