Prekrasna svemirska vrtačica mogla bi jednog dana uništiti Zemlju smrtonosnim zrakama, izvještavaju znanstvenici.
Za razliku od Zvijezde smrti iz Ratova zvijezda, koja se trebala približiti planetu da bi ga raznijela, ova plamena spirala može spaliti svjetove udaljene tisućama svjetlosnih godina, slično kao Galaksija smrti koja je već opisana na našoj web stranici.
“Volio sam ovu spiralu zbog njezine ljepote, ali sada kada je gledam, ne mogu se ne osjećati kao da gledam niz cijev pištolja”, rekao je istraživač Peter Tuthill, astronom sa Sveučilišta u Sydneyu.
U srcu ovog vatrenog kozmičkog vrha nalaze se dvije vruće, sjajne zvijezde koje kruže jedna oko druge. U takvoj međusobnoj rotaciji bljeskovi tekućeg plina izlaze s površine zvijezda i sudaraju se u međuprostoru, postupno se ispreplićući i uvijajući orbitama zvijezda u rotirajuće spirale.
Slijed od 11 slika, kombiniranih i obojenih, prikazuje rotirajući vrh koji je formirala dvostruka zvijezda Wolf-Raet 104. Slike su snimljene u bliskoj infracrvenoj boji teleskopom Keck. Peter Tuthill, Sveučilište u Sydneyu.
Kratki spoj
Yula, nazvana WR 104, otkrivena je prije osam godina u zviježđu Strijelca. Kruži "svakih osam mjeseci, s preciznošću kozmičkog kronometra", kaže Tuthill.
Obje teške zvijezde u WR 104 jednog će dana eksplodirati kao supernova. Međutim, jedna od dvije zvijezde je vrlo nestabilna zvijezda tipa Wolf-Rae, koja je u posljednjoj poznatoj fazi života teških zvijezda prije nego što je postala supernova.
"Astronomi misle da su Wolf-Rae zvijezde bombe koje otkucavaju", objašnjava Tuthill. "Fitilj" ove zvijezde je gotovo - astronomski govoreći - pregoreo i mogao bi eksplodirati u bilo kojem trenutku unutar sljedećih nekoliko stotina tisuća godina."
Kada Wolf Rae postane supernova, "mogao bi baciti ogromnu gama zraku u našem smjeru", kaže Tuthill. "I ako se dogodi takva eksplozija gama zraka, stvarno ne bismo željeli da joj Zemlja stane na put."
Budući da će se početni udarni val kretati brzinom svjetlosti, ništa ne može upozoriti na njegovo približavanje.
Na liniji vatre
Eksplozije gama zraka najsnažnije su nam poznate eksplozije u svemiru. U vremenima u rasponu od nekoliko milisekundi do minute ili više, oni mogu osloboditi energiju koliko i naše Sunce u svih njegovih 10 milijardi godina postojanja.
Ali najjezovitija stvar u vezi s ovim praznikom je to što ga vidimo kao gotovo savršenu spiralu, prema najnovijim slikama s teleskopa Keck na Havajima. “Dakle, binarni sustav možemo vidjeti samo kada smo praktički na njegovoj osi”, objašnjava Tuthill.
Na našu najveću žalost, emisija gama zraka događa se izravno duž osi sustava. Zapravo, ako se ikada dogodi oslobađanje gama zraka, naš bi planet mogao biti na liniji vatre.
"To je prvi objekt za koji znamo da može ispaliti gama zrake na nas", kaže astrofizičar Adrian Melott sa Sveučilišta Kansas u Laurenceu, koji nije bio uključen u studiju. "A udaljenost do sustava je zastrašujuće mala."
Yula je udaljena oko 8000 svjetlosnih godina od Zemlje, otprilike četvrtina puta do središta galaksije Mliječni put. Iako se to čini kao pristojna udaljenost, "ranije studije su pokazale da bi prasak gama zraka mogao biti štetan za život na Zemlji - ako nemamo sreće da mu se nađemo na putu - i to na toj udaljenosti", kaže Tuthill.
Mogući scenarij
Iako kolovrat ne može raznijeti Zemlju na komade poput Zvijezde smrti i Ratova zvijezda - barem ne s udaljenosti od 8000 svjetlosnih godina - može dovesti do masovnog uništenja, pa čak i potpunog izumiranja života, u oblicima koji su nam poznati, na naš planet.
Gama zrake ne mogu prodrijeti u Zemljinu atmosferu dovoljno duboko da spale tlo, ali mogu kemijski promijeniti stratosferu. Melot je izračunao da bi nas gama-zrake lišile 25 posto ozonskog omotača koji nas štiti od štetnih ultraljubičastih zraka ako bi WR 104 ispalio na nas rafal od oko 10 sekundi. Za usporedbu, stanjivanje ozonskog omotača uzrokovano čovjekom, koje je stvorilo "ozonske rupe" nad polarnim područjima, smanjilo je ozonski omotač za samo 3-4 posto.
“Stvari će biti jako loše”, kaže Melot. Sve će početi umirati. Lanac ishrane može se srušiti u oceanima, može doći do poljoprivredne krize i gladi.”
Oslobađanje gama zraka također može dovesti do sunčane magle i kiselih kiša. Međutim, udaljenost od 8000 godina je "preduga da bi se zatamnjenje moglo primijetiti", rekao je Melot. - Rekao bih, općenito će biti manje sunčeve svjetlosti za 1-2 posto. Klima bi mogla postati malo hladnija, ali ne bi trebala doći do katastrofalnog ledenog doba.”
Opasnost od kozmičkih zraka
Ono što je nepoznato o gama zrakama je koliko čestica izbacuju kao kozmičke zrake.
“Obično se rafali gama zraka događaju toliko daleko od nas da magnetska polja svemira povlače sve kozmičke zrake koje bismo mogli primijetiti, ali ako se prasak gama zraka dogodi relativno blizu, sve će čestice visoke energije projuriti kroz magnetsko polje galaksije i pogodili nas", kaže Melot. "Njihova energija će biti toliko visoka da će stići gotovo istovremeno sa svjetlosnim tokom."
“Taj dio Zemlje, za koji se ispostavi da je suočen s protokom gama zraka, doživjet će nešto slično onom koji se nalazi nedaleko od nuklearne eksplozije; Svi organizmi mogu dobiti radijacijsku bolest, dodaje Melot. Štoviše, kozmičke zrake mogu pogoršati učinak gama zraka na atmosferu. Ali jednostavno ne znamo koliko kozmičkih zraka gama zraka emanira, tako da ne možemo procijeniti ozbiljnost opasnosti."
Također nije jasno koliko će biti širok protok energije koju oslobađa prasak gama zraka. Ali u svakom slučaju, stožac razaranja koji izvire iz okretnog vrha doseći će nekoliko stotina kvadratnih svjetlosnih godina prije nego što stigne do Zemlje, prema Melotovim izračunima. Tuthill, s druge strane, navodi da "nitko ne može letjeti svemirskim brodom dovoljno daleko da ne udari u snop ako stvarno ispali u našem smjeru".
Izmišljena "Zvijezda smrti" iz "Ratova zvijezda"
ne brini
Ipak, Tunhill smatra da bi vrh mogao biti sasvim siguran za nas.
"Previše je nesigurnosti", objašnjava on, tako snažnog praska gama zračenja.
Daljnja istraživanja trebala bi se usredotočiti na to je li WR 104 doista usmjeren na Zemlju i kako rađanje supernove rezultira praskama gama zraka.
Melot i drugi također su nagađali da su pljuskovi gama zraka mogli uzrokovati masovno izumiranje vrsta na Zemlji. No kada je riječ o tome predstavlja li nam vrtlog stvarnu prijetnju, Melot napominje: "Radije bih se brinuo zbog globalnog zatopljenja."
>Pulsar se može vidjeti u središtu galaksije M82 (ružičasta)
Istražiti pulsari i neutronske zvijezde Svemir: opis i karakteristike s fotografijom i videom, struktura, rotacija, gustoća, sastav, masa, temperatura, pretraživanje.
Pulsari
Pulsari su sferni kompaktni objekti, čije dimenzije ne prelaze granice velikog grada. Iznenađujuće, s takvim volumenom, po masivnosti nadmašuju solarni. Koriste se za proučavanje ekstremnih stanja materije, otkrivanje planeta izvan našeg sustava i mjerenje kozmičkih udaljenosti. Osim toga, pomogli su pronaći gravitacijske valove koji ukazuju na energetske događaje, poput supermasivnih sudara. Prvi put otkriven 1967.
Što je pulsar?
Ako pazite na pulsar na nebu, čini se kao obična svjetlucava zvijezda, koja prati određeni ritam. Zapravo, njihova svjetlost ne treperi i ne pulsira i ne izgledaju kao zvijezde.
Pulsar proizvodi dva trajna uska snopa svjetlosti u suprotnim smjerovima. Efekt treperenja nastaje zbog činjenice da se rotiraju (princip svjetionika). U ovom trenutku, snop udara u Zemlju, a zatim se ponovno okreće. Zašto se ovo događa? Činjenica je da se svjetlosna zraka pulsara obično ne podudara s njegovom osi rotacije.
Ako je treptanje stvoreno rotacijom, tada brzina impulsa odražava onu kojom se pulsar rotira. Ukupno je pronađeno 2000 pulsara, od kojih većina napravi jedan okret u sekundi. Ali postoji oko 200 objekata koji uspiju napraviti stotinjak okretaja u isto vrijeme. Najbrži se nazivaju milisekundama jer je njihov broj okretaja u sekundi jednak 700.
Pulsari se ne mogu smatrati zvijezdama, barem "živim". Više su poput neutronskih zvijezda koje nastaju nakon što masivna zvijezda ostane bez goriva i kolabira. Kao rezultat, stvara se snažna eksplozija - supernova, a preostali gusti materijal se pretvara u neutronsku zvijezdu.
Promjer pulsara u svemiru doseže 20-24 km, a masa je dvostruko veća od Sunčeve. Da vam dam ideju, komad takvog predmeta veličine kocke šećera težio bi milijardu tona. Odnosno, nešto što teži Everestu se stavlja u vašu ruku! Istina, postoji još gušći objekt - crna rupa. Najmasivniji doseže 2,04 sunčeve mase.
Pulsari imaju jaka magnetska polja koja su 100 milijuna do 1 kvadrilijun puta jača od Zemljinih. Da bi neutronska zvijezda počela emitirati svjetlost poput pulsara, mora imati pravi omjer jakosti magnetskog polja i brzine rotacije. Događa se da snop radio valova možda neće proći kroz vidno polje zemaljskog teleskopa i ostati nevidljiv.
radio pulsari
Astrofizičar Anton Biryukov o fizici neutronskih zvijezda, usporavanju rotacije i otkriću gravitacijskih valova:
Zašto pulsari rotiraju?
Sporost pulsara je jedna rotacija u sekundi. Najbrži ubrzavaju na stotine okretaja u sekundi i nazivaju se milisekundama. Proces rotacije nastaje jer su se rotirale i zvijezde od kojih su nastale. Ali da biste došli do ove brzine, potreban vam je dodatni izvor.
Istraživači vjeruju da su milisekundni pulsari nastali krađom energije od susjeda. Možete primijetiti prisutnost stranih tvari, što povećava brzinu rotacije. A to nije dobro za pogođenog suputnika, kojeg bi jednog dana pulsar mogao potpuno apsorbirati. Takvi se sustavi zovu crne udovice (po opasnoj vrsti pauka).
Pulsari su sposobni emitirati svjetlost u nekoliko valnih duljina (od radija do gama zraka). Ali kako to rade? Znanstvenici tek trebaju pronaći konačan odgovor. Vjeruje se da je za svaku valnu duljinu odgovoran poseban mehanizam. Zrake poput svjetionika sastoje se od radio valova. Oni su svijetli i uski i nalikuju koherentnoj svjetlosti, gdje čestice tvore fokusirani snop.
Što je rotacija brža, to je slabije magnetsko polje. Ali brzina rotacije im je dovoljna da emitiraju iste svijetle zrake kao i spore.
Tijekom rotacije, magnetsko polje stvara električno polje, koje je u stanju dovesti nabijene čestice u pokretno stanje (električna struja). Područje iznad površine gdje dominira magnetsko polje naziva se magnetosfera. Ovdje se nabijene čestice ubrzavaju do nevjerojatno velikih brzina zbog jakog električnog polja. Sa svakim ubrzanjem emitiraju svjetlost. Prikazuje se u optičkom i rendgenskom rasponu.
Što je s gama zrakama? Istraživanja sugeriraju da se njihov izvor mora tražiti negdje drugdje u blizini pulsara. I oni će nalikovati na obožavatelja.
Potražite pulsare
Radio teleskopi ostaju glavna metoda za traženje pulsara u svemiru. Oni su mali i slabi u usporedbi s drugim objektima, pa morate skenirati cijelo nebo i postupno ti objekti padaju u leću. Većina je pronađena pomoću opservatorija Parkes u Australiji. Puno novih podataka bit će dostupno iz antenskog niza kvadratnog kilometra (SKA) koji će biti lansiran 2018.
Godine 2008. lansiran je teleskop GLAST koji je pronašao 2050 pulsara gama zraka, od kojih su 93 bila milisekundna. Ovaj teleskop je nevjerojatno koristan jer skenira cijelo nebo, dok drugi ističu samo mala područja duž ravnine.
Pronalaženje različitih valnih duljina može biti problematično. Činjenica je da su radio valovi nevjerojatno moćni, ali možda jednostavno neće pasti u leću teleskopa. Ali gama zrake se šire po većem dijelu neba, ali su inferiorne u svjetlini.
Znanstvenici sada znaju za postojanje 2300 pulsara pronađenih putem radio valova i 160 putem gama zraka. Tu su i pulsari od 240 milisekundi, od kojih 60 proizvodi gama zrake.
Korištenje pulsara
Pulsari nisu samo nevjerojatni svemirski objekti, već i korisni alati. Emitirana svjetlost može puno reći o unutarnjim procesima. To jest, istraživači su u stanju razumjeti fiziku neutronskih zvijezda. U tim je objektima tlak toliko visok da se ponašanje materije razlikuje od uobičajenog. Čudno punjenje neutronskih zvijezda naziva se "nuklearna pasta".
Pulsari donose mnoge prednosti zbog točnosti svojih pulseva. Znanstvenici poznaju određene objekte i percipiraju ih kao kozmičke satove. Tako su se počela pojavljivati nagađanja o prisutnosti drugih planeta. Zapravo, prvi pronađeni egzoplanet kružio je oko pulsara.
Ne zaboravite da se pulsari nastavljaju kretati tijekom "treptanja", što znači da ih možete koristiti za mjerenje kozmičkih udaljenosti. Također su bili uključeni u testiranje Einsteinove teorije relativnosti, poput trenutaka s gravitacijom. Ali pravilnost pulsiranja može biti poremećena gravitacijskim valovima. To je uočeno u veljači 2016.
Pulsarska groblja
Postupno, svi pulsari usporavaju. Zračenje se pokreće magnetskim poljem stvorenim rotacijom. Kao rezultat toga, također gubi snagu i prestaje slati zrake. Znanstvenici su zaključili posebnu liniju u kojoj još uvijek možete pronaći gama zrake ispred radio valova. Čim pulsar padne ispod, otpisuje se na groblju pulsara.
Ako je pulsar nastao od ostataka supernove, tada ima ogromnu rezervu energije i veliku brzinu rotacije. Primjeri uključuju mladi objekt PSR B0531+21. U ovoj fazi može ostati nekoliko stotina tisuća godina, nakon čega će početi gubiti brzinu. Pulsari srednjih godina čine većinu stanovništva i proizvode samo radio valove.
Međutim, pulsar može produžiti svoj život ako se u blizini nalazi suputnik. Tada će izvući svoj materijal i povećati brzinu rotacije. Takve promjene mogu se dogoditi u bilo kojem trenutku, pa je pulsar u stanju oživjeti. Takav kontakt naziva se binarni sustav X-zraka male mase. Najstariji pulsari su milisekundni. Neki su stari milijarde godina.
neutronske zvijezde
neutronske zvijezde- prilično misteriozni objekti koji premašuju sunčevu masu za 1,4 puta. Rađaju se nakon eksplozije većih zvijezda. Upoznajmo te formacije bliže.
Kada zvijezda eksplodira, 4-8 puta masivnija od Sunca, ostaje jezgra velike gustoće koja se nastavlja urušavati. Gravitacija tako snažno gura materijal da uzrokuje spajanje protona i elektrona da se pojave kao neutroni. Tako nastaje neutronska zvijezda visoke gustoće.
Ovi masivni objekti mogu doseći promjer od samo 20 km. Da bismo vam dali ideju o gustoći, samo jedna žlica materijala neutronske zvijezde bila bi teška milijardu tona. Gravitacija na takvom objektu je 2 milijarde puta jača od Zemljine, a snaga je dovoljna za gravitacijske leće, što omogućuje znanstvenicima da vide stražnji dio zvijezde.
Udar od eksplozije ostavlja impuls koji uzrokuje rotaciju neutronske zvijezde, dostižući nekoliko okretaja u sekundi. Iako mogu ubrzati do 43 000 puta u minuti.
Granični slojevi u blizini kompaktnih objekata
Astrofizičar Valery Suleimanov o podrijetlu akrecijskih diskova, zvjezdanog vjetra i materije oko neutronskih zvijezda:
Unutrašnjost neutronskih zvijezda
Astrofizičar Sergej Popov o ekstremnim stanjima materije, sastavu neutronskih zvijezda i načinima proučavanja dubina:
Kada je neutronska zvijezda dio binarnog sustava u kojem je eksplodirala supernova, slika izgleda još impresivnije. Ako je druga zvijezda bila inferiorna po masivnosti od Sunca, onda povlači masu suputnika u "Rocheovu laticu". Ovo je sferni oblak materije koji se okreće oko neutronske zvijezde. Ako je satelit bio 10 puta veći od sunčeve mase, tada je i prijenos mase prilagođen, ali ne tako stabilan. Materijal teče duž magnetskih polova, zagrijava se i stvaraju se rendgenske pulsacije.
Do 2010. godine pronađeno je 1800 pulsara pomoću radio detekcije, a 70 putem gama zraka. Neki su primjerci čak primijetili planete.
Vrste neutronskih zvijezda
Kod nekih predstavnika neutronskih zvijezda mlazovi materijala teku gotovo brzinom svjetlosti. Kad prolete pored nas, bljesnu kao svjetionik. Zbog toga se zovu pulsari.
Kada rendgenski pulsari uzimaju materijal od masivnijih susjeda, on dolazi u kontakt s magnetskim poljem i stvara snažne zrake promatrane u radio, rendgenskom, gama i optičkom spektru. Budući da se izvor nalazi u suputniku, nazivaju se akrecijskim pulsarima.
Pulsari koji se vrte na nebu prate rotaciju zvijezda jer visokoenergetski elektroni stupaju u interakciju s magnetskim poljem pulsara iznad polova. Kako se materija unutar magnetosfere pulsara ubrzava, to uzrokuje da proizvodi gama zrake. Povratak energije usporava rotaciju.
Davne 1932. mladi sovjetski teorijski fizičar Lev Davidovič Landau (1908-1968) zaključio je da u Svemiru postoje superguste neutronske zvijezde. Zamislite da bi se zvijezda veličine našeg Sunca smanjila na veličinu od nekoliko desetaka kilometara, a njena materija bi se pretvorila u neutrone - ovo je neutronska zvijezda.
Kao što pokazuju teoretski izračuni, zvijezde s masom jezgre većom od 1,2 puta veće od sunčeve mase eksplodiraju nakon iscrpljivanja nuklearnog goriva i velikom brzinom odbacuju svoje vanjske ljuske. A unutarnji slojevi eksplodirane zvijezde, koje više ne ometa tlak plina, padaju u središte pod utjecajem gravitacijskih sila. Za nekoliko sekundi volumen zvijezde se smanji za 1015 puta! Kao rezultat monstruoznog gravitacijskog kompresije, slobodni elektroni su takoreći pritisnuti u jezgre atoma. Kombiniraju se s protonima i neutraliziraju njihov naboj kako bi tvorili neutrone. Lišeni električnog naboja, neutroni pod opterećenjem gornjih slojeva počinju se brzo približavati jedni drugima. Ali tlak degeneriranog neutronskog plina zaustavlja daljnju kompresiju. Pojavljuje se neutronska zvijezda, gotovo u potpunosti sastavljena od neutrona. Njegove dimenzije su oko 20 km, a gustoća u dubinama doseže 1 milijardu tona/cm3, odnosno blizu je gustoći atomske jezgre.
Dakle, neutronska zvijezda je poput divovske jezgre atoma, prezasićena neutronima. Samo za razliku od atomske jezgre, neutrone ne drže unutarnuklearne sile, već gravitacijske sile. Prema proračunima, takva zvijezda se brzo hladi, a u roku od nekoliko tisuća godina koliko je proteklo nakon nastanka, temperatura njezine površine trebala bi pasti na 1 milijun K, što potvrđuju i mjerenja u svemiru. Naravno, sama je ta temperatura još uvijek vrlo visoka (170 puta viša od površinske temperature Sunca), ali budući da je neutronska zvijezda sastavljena od iznimno guste tvari, njena temperatura taljenja je mnogo veća od 1 milijun K. Kao rezultat, površina neutronskih zvijezda mora biti ... čvrsta ! Iako takve zvijezde imaju vruću, ali čvrstu koru, čija je čvrstoća mnogo puta veća od čvrstoće čelika.
Sila gravitacije na površini neutronske zvijezde je tolika da bi, ako bi osoba ipak uspjela doći do površine neobične zvijezde, bila bi smrvljena njezinim čudovišnim privlačenjem na debljinu traga koji ostaje na omotnici od poštanska pošiljka.
U ljeto 1967. godine diplomirana studentica na Sveučilištu Cambridge (Engleska), Jocelina Bell, primila je vrlo čudne radijske signale. Dolazili su kratkim impulsima točno svakih 1,33730113 sekundi. Iznimno visoka točnost radijskih impulsa navela me na razmišljanje: šalju li te signale u um predstavnici civilizacije?
Međutim, tijekom sljedećih nekoliko godina na nebu je pronađeno mnogo sličnih objekata s brzim pulsirajućim radijskim emitiranjem. Zvali su se pulsari, odnosno pulsirajuće zvijezde.
Kada su radioteleskopi usmjereni na Rakovu maglicu, u njenom središtu pronađen je i pulsar s periodom od 0,033 sekunde. Razvojem izvanatmosferskih promatranja ustanovljeno je da emitira i rendgenske impulse, a rendgensko zračenje je glavno i nekoliko je puta jače od svih ostalih zračenja.
Ubrzo su istraživači shvatili da je razlog stroge periodičnosti pulsara brza rotacija nekih posebnih zvijezda. Ali tako kratka razdoblja pulsiranja, koja se kreću od 1,6 milisekundi do 5 sekundi, mogu se objasniti brzom rotacijom samo vrlo malih i vrlo gustih zvijezda (centrifugalne sile će neizbježno rastrgati veliku zvijezdu!). A ako je tako, onda pulsari nisu ništa drugo do neutronske zvijezde!
Ali zašto se neutronske zvijezde vrte tako brzo? Podsjetimo: egzotična zvijezda se rađa kao rezultat snažnog kompresije ogromnog svjetiljka. Stoga, u skladu s načelom očuvanja kutnog momenta, brzina rotacije zvijezde mora se naglo povećati, a period rotacije smanjiti. Osim toga, neutronska zvijezda je još uvijek jako magnetizirana. Jačina magnetskog polja na površini je trilijun (1012) puta veća od jačine Zemljinog magnetskog polja! Snažno magnetsko polje također je rezultat jakog kompresije zvijezde - smanjenja njezine površine i zadebljanja linija magnetskog polja. Međutim, pravi izvor aktivnosti pulsara (neutronskih zvijezda) nije samo magnetsko polje, ci je energija rotacije zvijezde. I gubeći energiju na elektromagnetsko i korpuskularno zračenje, pulsari postupno usporavaju svoju rotaciju.
Ako su radio pulsari pojedinačne neutronske zvijezde, tada su rendgenski pulsari komponente binarnih sustava. Budući da je gravitacijska sila na površini neutronske zvijezde milijarde nebesa nego na Suncu, ona "navlači" na sebe plin susjedne (obične) zvijezde. Čestice plina guraju se na neutronsku zvijezdu velikom brzinom, zagrijavaju se kada udare u njezinu površinu i emitiraju X-zrake. Neutronska zvijezda može postati izvor rendgenskih zraka čak i ako "luta" i oblak međuzvjezdanog plina.
Od čega se sastoji mehanizam pulsiranja neutronske zvijezde? Ne treba misliti da zvijezda jednostavno pulsira. Slučaj je sasvim drugačiji. Kao što je već spomenuto, pulsar je brzo rotirajuća neutronska zvijezda. Na njegovoj površini, očito, postoji aktivna regija u obliku "vruće točke", koja emitira uski, strogo usmjereni snop radio valova. I u tom trenutku, kada je taj snop usmjeren prema zemaljskom promatraču, ovaj će označiti impuls zračenja. Drugim riječima, neutronska zvijezda je poput radio-svjetionika, a period njenog pulsiranja određen je periodom rotacije ovog "svjetionika". Na temelju takvog modela može se razumjeti zašto u nizu slučajeva na mjestu eksplozije supernove, gdje pulsar svakako mora biti, nije otkriven. Promatraju se samo oni pulsari čije je zračenje uspješno orijentirano u odnosu na Zemlju.
Neutronska zvijezda je vrlo brzo rotirajuće tijelo koje ostaje nakon eksplozije. S promjerom od 20 kilometara, ovo tijelo ima masu usporedivu sa Sunčevom; jedan gram neutronske zvijezde težio bi više od 500 milijuna tona na Zemlji! Tako ogromna gustoća nastaje uvlačenjem elektrona u jezgre, iz kojih se spajaju s protonima i tvore neutrone. Zapravo, neutronske zvijezde su po svojstvima, uključujući gustoću i sastav, vrlo slične atomskim jezgrama. Ali postoji značajna razlika: u jezgrima nukleoni se privlače snažnom interakcijom, a u zvijezdama silom
Što je
Kako biste razumjeli koji su ovi misteriozni predmeti, preporučujemo vam da pogledate govore Sergeja Borisoviča Popova Sergej Borisovič Popov Astrofizičar i popularizator znanosti, doktor fizikalno-matematičkih znanosti, vodeći istraživač Državnog astronomskog instituta I.I. PC. Sternberg. Laureat Zaklade Dynasty (2015.). Dobitnik državne nagrade "Za vjernost znanosti" kao najbolji popularizator 2015. godine
Sastav neutronskih zvijezda
Sastav ovih objekata (iz očitih razloga) do sada je proučavan samo u teoriji i matematičkim proračunima. Međutim, mnogo je već poznato. Kao što naziv implicira, sastoje se uglavnom od gusto zbijenih neutrona.
Atmosfera neutronske zvijezde debela je samo nekoliko centimetara, ali u njoj je koncentrirano svo njezino toplinsko zračenje. Iza atmosfere nalazi se kora sastavljena od gusto zbijenih iona i elektrona. U sredini je jezgra koja se sastoji od neutrona. Bliže središtu postiže se maksimalna gustoća materije, koja je 15 puta veća od nuklearne. Neutronske zvijezde su najgušći objekti u svemiru. Ako pokušate dodatno povećati gustoću materije, ona će se srušiti u crnu rupu ili će nastati kvark zvijezda.
Sada se ti objekti proučavaju izračunavanjem složenih matematičkih modela na superračunalima.
Magnetno polje
Neutronske zvijezde imaju brzinu rotacije do 1000 okretaja u sekundi. U ovom slučaju, električno vodljiva plazma i nuklearna tvar stvaraju magnetska polja golemih veličina.
Na primjer, magnetsko polje Zemlje je -1 gaus, neutronske zvijezde - 10.000.000.000.000 gausa. Najjače polje koje je stvorio čovjek bit će milijarde puta slabije.
Vrste neutronskih zvijezda
Pulsari
Ovo je generički naziv za sve neutronske zvijezde. Pulsari imaju dobro definirano razdoblje rotacije koje se ne mijenja jako dugo. Zbog ovog svojstva nazivaju ih "svjetionicima svemira" 
Čestice lete kroz polove u uskom mlazu vrlo velikom brzinom, postajući izvor radio emisije. Zbog neusklađenosti osi rotacije, smjer toka se stalno mijenja, stvarajući beacon efekt. I, kao i svaki svjetionik, pulsari imaju svoju frekvenciju signala po kojoj se može identificirati.
Gotovo sve otkrivene neutronske zvijezde postoje u dvostrukim rendgenskim sustavima ili kao pojedinačni pulsari.
magnetari
Kada se rodi neutronska zvijezda koja se vrlo brzo okreće, kombinirana rotacija i konvekcija stvaraju ogromno magnetsko polje. To se događa zbog procesa "aktivnog dinamo". Ovo polje premašuje polja običnih pulsara za desetke tisuća puta. Djelovanje dinamo završava za 10 - 20 sekundi, a atmosfera zvijezde se hladi, ali magnetsko polje ima vremena da se ponovno pojavi tijekom tog razdoblja. Nestabilan je, a brza promjena njegove strukture stvara oslobađanje gigantske količine energije. Ispada da je magnetsko polje zvijezde razdire. Postoji desetak kandidata za ulogu magnetara u našoj galaksiji. Njegov izgled je moguć sa zvijezde koja premašuje barem 8 puta masu našeg Sunca. Njihove dimenzije su oko 15 km u promjeru, s masom od oko jedne solarne mase. No, dovoljna potvrda o postojanju magnetara još nije dobivena.
Rentgenski pulsari.
Smatraju se još jednom fazom života magnetara i emitiraju isključivo u rendgenskom području. Zračenje nastaje kao posljedica eksplozija koje imaju određeno razdoblje.
Neke se neutronske zvijezde pojavljuju u binarnim sustavima ili dobivaju suputnika hvatajući ga u svom gravitacijskom polju. Takav će suputnik dati svoju tvar agresivnom susjedu. Ako je suputnik neutronske zvijezde po masi ne manji od Sunca, tada su mogući zanimljivi fenomeni - prasak. To su bljeskovi X-zraka, koji traju sekunde ili minute. Ali oni su u stanju povećati sjaj zvijezde do 100 tisuća solarnih. Vodik i helij preneseni iz suputnika talože se na površini rasprskača. Kada sloj postane vrlo gust i vruć, počinje termonuklearna reakcija. Snaga takve eksplozije je nevjerojatna: na svakom kvadratnom centimetru zvijezde oslobađa se snaga, ekvivalentna eksploziji cjelokupnog nuklearnog potencijala Zemlje.
U prisutnosti divovskog suputnika, materija se gubi za njega u obliku zvjezdanog vjetra, a neutronska zvijezda je privlači svojom gravitacijom. Čestice lete duž linija sile prema magnetskim polovima. Ako se magnetska os i os rotacije ne poklapaju, sjaj zvijezde će biti promjenjiv. Ispada rendgenski pulsar.
milisekundni pulsari.
Oni su također povezani s binarnim sustavima i imaju najkraća razdoblja (manje od 30 milisekundi). Suprotno očekivanjima, nisu najmlađi, već prilično stari. Stara i spora neutronska zvijezda upija materiju divovskog suputnika. Padajući na površinu osvajača, materija joj daje rotirajuću energiju, a rotacija zvijezde se povećava. Postupno će se suputnik pretvoriti u, gubeći u masi.
Egzoplanete u blizini neutronskih zvijezda
Bilo je vrlo lako pronaći planetarni sustav u blizini pulsara PSR 1257 + 12, 1000 svjetlosnih godina udaljen od Sunca. U blizini zvijezde nalaze se tri planeta s masama od 0,2, 4,3 i 3,6 zemaljskih masa s periodima okretanja od 25, 67 i 98 dana. Kasnije je pronađen još jedan planet s masom Saturna i periodom revolucije od 170 godina. Poznat je i pulsar s planetom nešto masivnijim od Jupitera.
Zapravo, paradoksalno je da postoje planeti u blizini pulsara. Neutronska zvijezda nastaje kao posljedica eksplozije supernove i gubi većinu svoje mase. Ostatak više nema dovoljnu gravitaciju da zadrži satelite. Vjerojatno su pronađeni planeti nastali nakon kataklizme.
Istraživanje
Broj poznatih neutronskih zvijezda je oko 1200. Od njih se 1000 smatra radio pulsarima, a ostali su identificirani kao izvori X-zraka. Nemoguće je proučavati te objekte slanjem bilo kakvog aparata na njih. U pionirskim brodovima, poruke su slane živim bićima. A mjesto našeg Sunčevog sustava naznačeno je upravo orijentacijom na pulsare najbliže Zemlji. Od Sunca linije pokazuju smjerove do ovih pulsara i udaljenosti do njih. A diskontinuitet linije ukazuje na razdoblje njihove cirkulacije.
Naš najbliži susjed neutrona udaljen je 450 svjetlosnih godina. Ovo je binarni sustav - neutronska zvijezda i bijeli patuljak, period njegovog pulsiranja je 5,75 milisekundi.
Teško je moguće biti blizu neutronske zvijezde i ostati živ. O ovoj temi se može samo maštati. I kako se mogu zamisliti veličine temperature, magnetskog polja i tlaka koji nadilaze granice razuma? No pulsari će nam ipak pomoći u razvoju međuzvjezdanog prostora. Bilo koje, čak i najudaljenije galaktičko putovanje, neće biti pogubno ako rade stabilni svjetionici, vidljivi u svim kutovima Svemira.
