Një majë rrotulluese e bukur hapësinore një ditë mund të shkatërrojë Tokën me rrezet vdekjeprurëse, raportojnë shkencëtarët.
Ndryshe nga Star Wars Death Star, i cili duhej t'i afrohej një planeti për ta hedhur në erë, kjo spirale e ndezur është e aftë të djegë botë mijëra vite dritë larg, njësoj si Galaktika e Vdekjes e përshkruar tashmë në faqen tonë të internetit.
“Më pëlqeu kjo spirale për shkak të bukurisë së saj, por tani duke e parë atë, nuk mund të mos ndihem sikur po shikoj poshtë tytës së një arme”, tha studiuesi Peter Tuthill, një astronom në Universitetin e Sidneit.
Në zemër të kësaj maje të zjarrtë kozmike janë dy yje të nxehtë dhe të ndritshëm që rrethojnë njëri-tjetrin. Në një rrotullim të tillë të ndërsjellë, ndezjet e gazit rrjedhës ikin nga sipërfaqja e yjeve dhe përplasen në hapësirën e ndërmjetme, duke u ndërthurur gradualisht dhe duke u përdredhur nga orbitat e yjeve në spirale rrotulluese.
Një sekuencë prej 11 imazhesh, të kombinuara dhe të ngjyrosura, tregon një majë rrotulluese të formuar nga ylli i dyfishtë Wolf-Raet 104. Imazhet janë marrë në infra të kuqe afër nga teleskopi Keck. Peter Tuthill, Universiteti i Sidneit.
Qark i shkurtër
Yula, e quajtur WR 104, u zbulua tetë vjet më parë në yjësinë e Shigjetarit. Ai qarkullon "çdo tetë muaj, me saktësinë e një kronometri kozmik", thotë Tuthill.
Të dy yjet e rëndë në WR 104 një ditë do të shpërthejnë si një supernova. Megjithatë, një nga dy yjet është një yll shumë i paqëndrueshëm i tipit Wolf-Rae, i cili është në fazën e fundit të njohur të jetës së yjeve të rëndë përpara se të shkojë në supernova.
"Astronomët mendojnë se yjet e Wolf-Rae janë bomba," shpjegon Tuthill. "Siguri" i këtij ylli është pothuajse - duke folur astronomikisht - i fryrë dhe mund të shpërthejë në çdo kohë brenda disa qindra mijëra viteve të ardhshme."
Kur Wolf Rae shkon në supernova, ajo "mund të hedhë një rreze të madhe gama në drejtimin tonë," thotë Tuthill. "Dhe nëse ndodh një shpërthim i tillë i rrezeve gama, ne me të vërtetë nuk do të dëshironim që Toka të pengonte rrugën e saj."
Meqenëse vala fillestare e shpërthimit do të lëvizë me shpejtësinë e dritës, asgjë nuk mund të paralajmërojë për afrimin e saj.
Në vijën e zjarrit
Shpërthimet e rrezeve gama janë shpërthimet më të fuqishme të njohura për ne në univers. Në kohë që variojnë nga disa milisekonda në një minutë ose më shumë, ato mund të lëshojnë aq energji sa Dielli ynë në të gjithë 10 miliardë vitet e ekzistencës së tij.
Por gjëja më e frikshme në lidhje me këtë yul është se ne e shohim atë si një spirale pothuajse perfekte, sipas imazheve të fundit nga teleskopi Keck në Hawaii. "Kështu, ne mund të shohim një sistem binar vetëm kur jemi praktikisht në boshtin e tij," shpjegon Tuthill.
Për keqardhjen tonë më të madhe, emetimi i rrezeve gama ndodh drejtpërdrejt përgjatë boshtit të sistemit. Në fakt, nëse ndonjëherë ndodh një lëshim i rrezeve gama, planeti ynë mund të jetë pikërisht në vijën e zjarrit.
"Është objekti i parë që ne njohim që mund të lëshojë rreze gama drejt nesh," thotë astrofizikani Adrian Melott i Universitetit të Kansas në Laurence, i cili nuk ishte i përfshirë në studim. "Dhe distanca me sistemin është tmerrësisht afër."
Yula është rreth 8,000 vite dritë nga Toka, rreth një e katërta e rrugës për në qendrën e galaktikës Rruga e Qumështit. Ndonëse kjo duket si një distancë e mirë, "studimet e mëparshme kanë treguar se një shpërthim i rrezeve gama mund të jetë shkatërrues për jetën në Tokë - nëse nuk jemi aq me fat që ta pengojmë atë - dhe në atë distancë," thotë Tuthill.
Skenari i mundshëm
Megjithëse rrota rrotulluese nuk mund ta shpërthejë Tokën në copa si ylli i vdekjes dhe luftërat e yjeve - të paktën jo nga një distancë prej 8000 vitesh dritë - ajo mund të çojë në shkatërrim masiv dhe madje edhe në zhdukjen e plotë të jetës, në forma të njohura për ne, në planeti ynë.
Rrezet gama nuk mund të depërtojnë në atmosferën e Tokës aq thellë sa të djegin tokën, por ato mund të ndryshojnë kimikisht stratosferën. Melot llogariti se nëse WR 104 do të lëshonte një shpërthim prej rreth 10 sekondash drejt nesh, rrezet gama do të na privonin 25 për qind të shtresës së ozonit që na mbron nga rrezet e dëmshme ultravjollcë. Në krahasim, hollimi i shkaktuar nga njeriu i shtresës së ozonit, i cili krijoi "vrima të ozonit" mbi rajonet polare, uli shtresën e ozonit me vetëm 3-4 për qind.
"Gjërat do të jenë shumë keq," thotë Melot. Gjithçka do të fillojë të vdesë. Zinxhiri ushqimor mund të shembet në oqeane, mund të ketë një krizë bujqësore dhe zi buke.”
Lëshimi i rrezeve gama mund të çojë gjithashtu në mjegull të errët dhe shi acid. Megjithatë, distanca prej 8,000 vjetësh është “shumë e gjatë që zbehja të jetë e dukshme”, tha Melot. - Unë do të thoja, në përgjithësi, do të ketë më pak rreze dielli me 1-2 për qind. Klima mund të bëhet pak më e ftohtë, por nuk duhet të arrijë një epokë katastrofike akullnajash.”
Rreziku i rrezeve kozmike
Ajo që nuk dihet për rrezet gama është se sa grimca nxjerrin ato si rreze kozmike.
“Në mënyrë tipike, shpërthimet e rrezeve gama ndodhin aq larg nga ne saqë fushat magnetike të universit tërheqin çdo rreze kozmike që mund të vëzhgojmë, por nëse shpërthimi i rrezeve gama ndodh relativisht afër, të gjitha grimcat me energji të lartë do të vërshojnë nëpër fushën magnetike. të galaktikës dhe na goditi," thotë Melot. "Energjia e tyre do të jetë aq e lartë sa ata do të arrijnë pothuajse njëkohësisht me fluksin e dritës."
“Ajo pjesë e Tokës, e cila rezulton të jetë përballë rrjedhës së rrezeve gama, do të përjetojë diçka të ngjashme me atë që ndodhet jo shumë larg një shpërthimi bërthamor; Të gjithë organizmat mund të sëmuren nga sëmundja e rrezatimit, shton Melot.Për më tepër, rrezet kozmike mund të përkeqësojnë efektin e rrezeve gama në atmosferë. Por ne thjesht nuk e dimë se sa rreze kozmike burojnë rrezet gama, kështu që nuk mund të vlerësojmë ashpërsinë e rrezikut."
Gjithashtu nuk është e qartë se sa e gjerë do të jetë rrjedha e energjisë e çliruar nga shpërthimi i rrezeve gama. Por në çdo rast, koni i shkatërrimit që buron nga maja rrotulluese do të arrijë disa qindra vite dritë katrore përpara se të arrijë në Tokë, sipas llogaritjeve të Melot. Nga ana tjetër, Tuthill shprehet se "askush nuk mund të fluturojë një anije kozmike aq larg sa të mos godasë rrezen nëse ajo qëllon në drejtimin tonë".
Fiktiv "Ylli i Vdekjes" nga "Star Wars"
Mos u shqetësoni
Megjithatë, Tunhill mendon se maja mund të jetë mjaft e sigurt për ne.
"Ka shumë pasiguri," shpjegon ai. "Rrezatimi mund të kalojë pa na shkaktuar ndonjë dëm nëse nuk jemi saktësisht në bosht, dhe përveç kësaj, askush nuk është plotësisht i sigurt se yjet si WR 104 janë në gjendje të shkaktojnë një shpërthim i fuqishëm i rrezatimit gama.
Hulumtimi i mëtejshëm duhet të fokusohet nëse WR 104 synon vërtet Tokën dhe se si lindja e supernovës rezulton në shpërthime të rrezeve gama.
Melot dhe të tjerë kanë spekuluar gjithashtu se shirat e rrezeve gama mund të kenë shkaktuar një zhdukje masive të specieve në Tokë. Por kur bëhet fjalë nëse vorbulla përbën një kërcënim real për ne, Melot vëren: "Më mirë të shqetësohem për ngrohjen globale".
>Një pulsar mund të shihet në qendër të galaktikës M82 (rozë)
Eksploroni pulsarët dhe yjet neutron Universi: përshkrimi dhe karakteristikat me foto dhe video, struktura, rrotullimi, dendësia, përbërja, masa, temperatura, kërkimi.
Pulsarët
Pulsarët janë objekte kompakte sferike, përmasat e të cilave nuk shkojnë përtej kufijve të një qyteti të madh. Çuditërisht, me një vëllim të tillë, ato e kalojnë atë diellor në masivitet. Ato përdoren për të studiuar gjendjet ekstreme të materies, për të zbuluar planetë jashtë sistemit tonë dhe për të matur distancat kozmike. Përveç kësaj, ata ndihmuan në gjetjen e valëve gravitacionale që tregojnë ngjarje energjike, të tilla si përplasjet supermasive. Zbuluar për herë të parë në 1967.
Çfarë është një pulsar?
Nëse shikoni për një pulsar në qiell, duket si një yll i zakonshëm vezullues, duke ndjekur një ritëm të caktuar. Në fakt, drita e tyre nuk dridhet apo pulson dhe nuk duken si yje.
Pulsari prodhon dy rreze drite të ngushta të vazhdueshme në drejtime të kundërta. Efekti i dridhjes krijohet për faktin se ato rrotullohen (parimi i farit). Në këtë pikë, rrezja godet Tokën dhe më pas kthehet përsëri. Pse po ndodh kjo? Fakti është se rrezja e dritës së një pulsari zakonisht nuk përkon me boshtin e tij të rrotullimit.
Nëse vezullimi krijohet nga rrotullimi, atëherë shpejtësia e pulseve pasqyron atë me të cilën rrotullohet pulsari. Janë gjetur gjithsej 2000 pulsarë, shumica e të cilëve bëjnë një rrotullim në sekondë. Por janë rreth 200 objekte që arrijnë të bëjnë njëqind rrotullime në të njëjtën kohë. Më të shpejtat quhen milisekonda sepse numri i rrotullimeve të tyre në sekondë është i barabartë me 700.
Pulsarët nuk mund të konsiderohen yje, të paktën "të gjallë". Ata janë më shumë si yje neutron që formohen pasi një ylli masiv i mbaron karburanti dhe shembet. Si rezultat, krijohet një shpërthim i fortë - një supernova, dhe materiali i mbetur i dendur shndërrohet në një yll neutron.
Diametri i pulsarëve në univers arrin 20-24 km, dhe masa është dyfishi i masës së diellit. Për t'ju dhënë një ide, një pjesë e një objekti të tillë me madhësinë e një kubi sheqeri do të peshonte 1 miliard ton. Kjo do të thotë, diçka që peshon Everest është vendosur në dorën tuaj! Vërtetë, ekziston një objekt edhe më i dendur - një vrimë e zezë. Masa më masive arrin 2.04 masa diellore.
Pulsarët kanë fusha të forta magnetike që janë 100 milionë deri në 1 kuadrilion herë më të forta se ato të Tokës. Në mënyrë që një yll neutron të fillojë të lëshojë dritë si një pulsar, ai duhet të ketë raportin e duhur të forcës së fushës magnetike dhe shpejtësisë rrotulluese. Ndodh që një rreze e valëve të radios mund të mos kalojë nëpër fushën e shikimit të një teleskopi me bazë tokësore dhe të mbetet e padukshme.
pulsarët e radios
Astrofizikani Anton Biryukov mbi fizikën e yjeve neutron, ngadalësimin e rrotullimit dhe zbulimin e valëve gravitacionale:
Pse rrotullohen pulsarët?
Ngadalësia për një pulsar është një rrotullim në sekondë. Më të shpejtat përshpejtohen në qindra rrotullime në sekondë dhe quhen milisekonda. Procesi i rrotullimit ndodh sepse edhe yjet nga të cilët janë formuar janë rrotulluar. Por për të arritur këtë shpejtësi, ju duhet një burim shtesë.
Studiuesit besojnë se pulsarët milisekonda u formuan duke vjedhur energji nga një fqinj. Mund të vërehet prania e lëndës së huaj, e cila rrit shpejtësinë e rrotullimit. Dhe kjo nuk është e mirë për shoqëruesin e prekur, i cili një ditë mund të përthithet plotësisht nga pulsari. Sisteme të tilla quhen të vejat e zeza (sipas llojit të rrezikshëm të merimangës).
Pulsarët janë të aftë të emetojnë dritë në disa gjatësi vale (nga radio në rrezet gama). Por si e bëjnë këtë? Shkencëtarët ende nuk kanë gjetur një përgjigje përfundimtare. Besohet se një mekanizëm i veçantë është përgjegjës për secilën gjatësi vale. Rrezet si fener përbëhen nga valë radio. Ato janë të ndritshme dhe të ngushta dhe i ngjajnë dritës koherente, ku grimcat formojnë një rreze të fokusuar.
Sa më i shpejtë të jetë rrotullimi, aq më e dobët është fusha magnetike. Por shpejtësia e rrotullimit është e mjaftueshme që ata të lëshojnë të njëjtat rreze të ndritshme si ato të ngadalta.
Gjatë rrotullimit, fusha magnetike krijon një fushë elektrike, e cila është në gjendje të sjellë grimcat e ngarkuara në një gjendje të lëvizshme (rrymë elektrike). Zona mbi sipërfaqen ku dominon fusha magnetike quhet magnetosferë. Këtu, grimcat e ngarkuara përshpejtohen në shpejtësi tepër të larta për shkak të fushës së fortë elektrike. Me çdo nxitim, ato lëshojnë dritë. Shfaqet në rangun optik dhe me rreze X.
Po rrezet gama? Hulumtimet sugjerojnë se burimi i tyre duhet të kërkohet diku tjetër pranë pulsarit. Dhe ata do të ngjajnë me një tifoz.
Kërkoni për pulsarët
Radioteleskopët mbeten metoda kryesore për kërkimin e pulsarëve në hapësirë. Ato janë të vogla dhe të dobëta në krahasim me objektet e tjera, kështu që ju duhet të skanoni të gjithë qiellin dhe gradualisht këto objekte bien në lente. Pjesa më e madhe e tij u gjet duke përdorur Observatorin Parkes në Australi. Shumë të dhëna të reja do të jenë të disponueshme nga grupi i antenave me kilometër katror (SKA) i lançuar në 2018.
Në vitin 2008, u lëshua teleskopi GLAST, i cili gjeti 2050 pulsarë me rreze gama, nga të cilët 93 ishin milisekonda. Ky teleskop është jashtëzakonisht i dobishëm sepse skanon të gjithë qiellin, ndërsa të tjerët nxjerrin në pah vetëm zona të vogla përgjatë aeroplanit.
Gjetja e gjatësive të ndryshme të valëve mund të jetë problematike. Fakti është se valët e radios janë tepër të fuqishme, por ato thjesht mund të mos bien në thjerrëzën e teleskopit. Por rrezet gama përhapen në pjesën më të madhe të qiellit, por janë inferiore në shkëlqim.
Shkencëtarët tani dinë për ekzistencën e 2300 pulsarëve të gjetur përmes valëve të radios dhe 160 përmes rrezeve gama. Ekzistojnë gjithashtu pulsarë 240 milisekonda, nga të cilët 60 prodhojnë rreze gama.
Përdorimi i pulsarëve
Pulsarët nuk janë vetëm objekte hapësinore të mahnitshme, por edhe mjete të dobishme. Drita e emetuar mund të tregojë shumë për proceset e brendshme. Kjo do të thotë, studiuesit janë në gjendje të kuptojnë fizikën e yjeve neutron. Në këto objekte, presioni është aq i lartë sa sjellja e materies është e ndryshme nga e zakonshme. Mbushja e çuditshme e yjeve neutron quhet "pastë bërthamore".
Pulsarët sjellin shumë përfitime për shkak të saktësisë së pulseve të tyre. Shkencëtarët njohin objekte specifike dhe i perceptojnë ato si orë kozmike. Kështu filluan të shfaqen spekulimet për praninë e planetëve të tjerë. Në fakt, ekzoplaneti i parë i gjetur rrotulloi një pulsar.
Mos harroni se pulsarët vazhdojnë të lëvizin gjatë "pulsimit", që do të thotë se ju mund t'i përdorni ato për të matur distancat kozmike. Ata u përfshinë gjithashtu në testimin e teorisë së relativitetit të Ajnshtajnit, si momentet me gravitetin. Por rregullsia e pulsimit mund të shqetësohet nga valët gravitacionale. Kjo u vu re në shkurt 2016.
Varrezat Pulsar
Gradualisht, të gjithë pulsarët ngadalësohen. Rrezatimi mundësohet nga një fushë magnetike e krijuar nga rrotullimi. Si rezultat, ai gjithashtu humbet fuqinë e tij dhe ndalon dërgimin e trarëve. Shkencëtarët kanë nxjerrë një veçori të veçantë ku mund të gjeni ende rreze gama përballë valëve të radios. Sapo pulsari bie poshtë, ai fshihet në varrezat e pulsarëve.
Nëse pulsari është formuar nga mbetjet e një supernova, atëherë ai ka një rezervë të madhe energjie dhe një shpejtësi të shpejtë rrotullimi. Shembujt përfshijnë objektin e ri PSR B0531+21. Në këtë fazë, ai mund të qëndrojë për disa qindra mijëra vjet, pas së cilës do të fillojë të humbasë shpejtësinë. Pulsarët e moshës së mesme përbëjnë shumicën e popullsisë dhe prodhojnë vetëm valë radio.
Megjithatë, një pulsar mund të zgjasë jetëgjatësinë e tij nëse ka një shoqërues afër. Pastaj do të tërheqë materialin e tij dhe do të rrisë shpejtësinë e rrotullimit. Ndryshime të tilla mund të ndodhin në çdo kohë, kështu që pulsari është në gjendje të ringjallet. Një kontakt i tillë quhet sistem binar me rreze X me masë të ulët. Pulsarët më të vjetër janë milisekonda. Disa janë miliarda vjet të vjetra.
yjet neutron
yjet neutron- objekte mjaft misterioze që tejkalojnë masën diellore me 1.4 herë. Ata kanë lindur pas shpërthimit të yjeve më të mëdhenj. Le t'i njohim më nga afër këto formacione.
Kur një yll shpërthen, 4-8 herë më masiv se Dielli, mbetet një bërthamë me densitet të lartë, e cila vazhdon të shembet. Graviteti shtyn aq fort materialin saqë bën që protonet dhe elektronet të bashkohen për t'u dukur si neutrone. Kështu lind një yll neutron me densitet të lartë.
Këto objekte masive mund të arrijnë një diametër prej vetëm 20 km. Për t'ju dhënë një ide mbi densitetin, vetëm një lugë e materialit yll neutron do të peshonte një miliard ton. Graviteti në një objekt të tillë është 2 miliardë herë më i fortë se ai i Tokës, dhe fuqia është e mjaftueshme për lente gravitacionale, duke i lejuar shkencëtarët të shikojnë pjesën e pasme të yllit.
Goditja nga shpërthimi lë një impuls që bën që ylli neutron të rrotullohet, duke arritur disa rrotullime në sekondë. Edhe pse ata mund të përshpejtojnë deri në 43,000 herë në minutë.
Shtresat kufitare pranë objekteve kompakte
Astrofizikani Valery Suleimanov mbi origjinën e disqeve të grumbullimit, erës yjore dhe materies rreth yjeve neutron:
Brendësia e yjeve neutron
Astrofizikani Sergei Popov mbi gjendjet ekstreme të materies, përbërjen e yjeve neutron dhe mënyrat për të studiuar thellësitë:
Kur një yll neutron është pjesë e një sistemi binar ku një supernova shpërtheu, fotografia duket edhe më mbresëlënëse. Nëse ylli i dytë ishte inferior në masë ndaj Diellit, atëherë ai tërheq masën e shokut në "petalin Roche". Kjo është një re sferike e materies që bën rrotullime rreth një ylli neutron. Nëse sateliti ishte 10 herë më i madh se masa diellore, atëherë transferimi i masës është gjithashtu i rregulluar, por jo aq i qëndrueshëm. Materiali rrjedh përgjatë poleve magnetike, nxehet dhe krijohen pulsime me rreze X.
Deri në vitin 2010, 1800 pulsarë ishin gjetur duke përdorur zbulimin e radios dhe 70 përmes rrezeve gama. Disa ekzemplarë madje vunë re planetë.
Llojet e yjeve neutron
Në disa përfaqësues të yjeve neutron, avionët e materialit rrjedhin pothuajse me shpejtësinë e dritës. Kur ata fluturojnë pranë nesh, ata ndezin si një fener. Për shkak të kësaj, ata quhen pulsarë.
Kur pulsarët me rreze X marrin material nga fqinjët më masivë, ai kontakton fushën magnetike dhe krijon rreze të fuqishme të vëzhguara në radio, rreze X, gama dhe spektrin optik. Meqenëse burimi ndodhet në një shoqërues, ata quhen pulsarë akrecionalë.
Pulsarët rrotullues në qiell ndjekin rrotullimin e yjeve sepse elektronet me energji të lartë ndërveprojnë me fushën magnetike të pulsarit mbi pole. Ndërsa lënda brenda magnetosferës së pulsarit përshpejtohet, kjo e bën atë të prodhojë rreze gama. Kthimi i energjisë ngadalëson rrotullimin.
Në vitin 1932, një fizikan i ri teorik sovjetik Lev Davidovich Landau (1908-1968) arriti në përfundimin se yjet e neutroneve super të dendura ekzistojnë në Univers. Imagjinoni që një yll me madhësinë e Diellit tonë do të zvogëlohej në një madhësi prej disa dhjetëra kilometrash dhe lënda e tij do të shndërrohej në neutrone - ky është një yll neutron.
Siç tregojnë përllogaritjet teorike, yjet me një masë bërthamore më shumë se 1.2 herë më shumë se masa diellore shpërthejnë pasi shterojnë karburantin bërthamor dhe hedhin guaskat e tyre të jashtme me shpejtësi të madhe. Dhe shtresat e brendshme të yllit të shpërthyer, të cilat nuk pengohen më nga presioni i gazit, nën ndikimin e forcave gravitacionale, shemben drejt qendrës. Në pak sekonda, vëllimi i yllit zvogëlohet me 1015 herë! Si rezultat i kompresimit monstruoz gravitacional, elektronet e lira shtypen në bërthamat e atomeve, si të thuash. Ata kombinohen me protonet dhe neutralizojnë ngarkesën e tyre për të formuar neutrone. Të privuar nga një ngarkesë elektrike, neutronet nën ngarkesën e shtresave mbivendosje fillojnë të afrohen shpejt me njëri-tjetrin. Por presioni i gazit të degjeneruar neutron ndalon kompresimin e mëtejshëm. Shfaqet një yll neutron, pothuajse tërësisht i përbërë nga neutrone. Dimensionet e tij janë rreth 20 km, dhe dendësia në thellësi arrin 1 miliard ton/cm3, domethënë është afër densitetit të bërthamës atomike.
Pra, një yll neutron është si një bërthamë gjigante e një atomi, e mbingopur me neutrone. Vetëm ndryshe nga bërthama atomike, neutronet nuk mbahen nga forcat intranukleare, por nga ato gravitacionale. Sipas llogaritjeve, një yll i tillë ftohet me shpejtësi dhe brenda disa mijëra viteve që kanë kaluar pas formimit të tij, temperatura e sipërfaqes së tij duhet të bjerë në 1 milion K, gjë që vërtetohet edhe nga matjet e bëra në hapësirë. Natyrisht, vetë kjo temperaturë është ende shumë e lartë (170 herë më e lartë se temperatura e sipërfaqes së Diellit), por duke qenë se një yll neutron përbëhet nga materie jashtëzakonisht të dendura, temperatura e tij e shkrirjes është shumë më tepër se 1 milion K. Si rezultat, sipërfaqja e yjeve neutron duhet të jetë ... e fortë! Edhe pse yje të tillë kanë një kore të kuqe të nxehtë, por të fortë, forca e së cilës është shumë herë më e madhe se forca e çelikut.
Forca e gravitetit në sipërfaqen e një ylli neutron është aq e madhe sa nëse një person do të arrinte ende sipërfaqen e një ylli të pazakontë, ai do të shtypej nga tërheqja e tij monstruoze në trashësinë e gjurmës që mbetet në një zarf nga artikull postar.
Në verën e vitit 1967, një studente e diplomuar në Universitetin e Kembrixhit (Angli) Jocelina Bell mori sinjale radio shumë të çuditshme. Ata erdhën me pulse të shkurtra saktësisht çdo 1.33730113 sekonda. Saktësia jashtëzakonisht e lartë e pulseve të radios më bëri të mendoj: a po dërgohen këto sinjale nga përfaqësuesit e qytetërimit në mendje?
Megjithatë, gjatë viteve të ardhshme, shumë objekte të ngjashme me emetim radio pulsues të shpejtë u gjetën në qiell. Ata quheshin pulsarë, domethënë yje pulsues.
Kur radioteleskopët u drejtuan në Mjegullnajën e Gaforres, në qendër të saj u gjet gjithashtu një pulsar me një periudhë prej 0,033 sekondash. Me zhvillimin e vëzhgimeve ekstra-atmosferike, u zbulua se ai gjithashtu lëshon pulse me rreze X, dhe rrezatimi me rreze X është kryesori dhe është disa herë më i fortë se të gjitha rrezatimet e tjera.
Së shpejti, studiuesit kuptuan se arsyeja e periodicitetit të rreptë të pulsarëve është rrotullimi i shpejtë i disa yjeve të veçantë. Por periudha të tilla të shkurtra pulsimesh, të cilat variojnë nga 1,6 milisekonda deri në 5 sekonda, mund të shpjegohen me rrotullimin e shpejtë të vetëm yjeve shumë të vegjël dhe shumë të dendur (forcat centrifugale në mënyrë të pashmangshme do të copëtojnë një yll të madh!). Dhe nëse po, atëherë pulsarët nuk janë gjë tjetër veçse yje neutron!
Por pse yjet neutron rrotullohen kaq shpejt? Kujtojmë: një yll ekzotik lind si rezultat i një ngjeshjeje të fortë të një ndriçimi të madh. Prandaj, në përputhje me parimin e ruajtjes së momentit këndor, shpejtësia e rrotullimit të yllit duhet të rritet ndjeshëm, dhe periudha e rrotullimit duhet të ulet. Përveç kësaj, ylli neutron është ende i magnetizuar fuqishëm. Fuqia e fushës magnetike në sipërfaqe është një trilion (1012) herë më e madhe se forca e fushës magnetike të Tokës! Një fushë e fuqishme magnetike është gjithashtu rezultat i një ngjeshjeje të fortë të yllit - një rënie në sipërfaqen e tij dhe një trashje e vijave të fushës magnetike. Sidoqoftë, burimi i vërtetë i aktivitetit të pulsarëve (yjeve neutron) nuk është vetë fusha magnetike, ci është energjia rrotulluese e yllit. Dhe duke humbur energjinë ndaj rrezatimit elektromagnetik dhe korpuskular, pulsarët ngadalësojnë gradualisht rrotullimin e tyre.
Nëse pulsarët e radios janë yje të vetëm neutron, atëherë pulsarët me rreze X janë përbërës të sistemeve binare. Meqenëse forca gravitacionale në sipërfaqen e një ylli neutron dëmton miliarda parajsë sesa në Diell, ai "tërheq mbi vete" gazin e një ylli fqinj (i zakonshëm). Grimcat e gazit shtyhen me shpejtësi të madhe mbi një yll neutron, nxehen kur godasin sipërfaqen e tij dhe lëshojnë rreze X. Një yll neutron mund të bëhet një burim i rrezeve X edhe nëse "bredh" dhe një re gazi ndëryjor.
Nga se përbëhet mekanizmi i pulsimit të yllit neutron? Nuk duhet menduar se ylli thjesht po pulson. Rasti është krejt ndryshe. Siç është përmendur tashmë, një pulsar është një yll neutron që rrotullohet me shpejtësi. Në sipërfaqen e tij, me sa duket, ekziston një rajon aktiv në formën e një "pike të nxehtë", e cila lëshon një rreze të ngushtë, të drejtuar rreptësisht të valëve të radios. Dhe në atë moment, kur ajo rreze drejtohet drejt vëzhguesit tokësor, ky i fundit do të shënojë pulsin e rrezatimit. Me fjalë të tjera, një yll neutron është si një fener radio, dhe periudha e pulsimit të tij përcaktohet nga periudha e rrotullimit të këtij "feneri". Bazuar në një model të tillë, mund të kuptohet pse, në një sërë rastesh, në vendin e një shpërthimi supernova, ku sigurisht duhet të jetë pulsari, ai nuk u zbulua. Vëzhgohen vetëm ata pulsarë, rrezatimi i të cilëve është i orientuar me sukses në lidhje me Tokën.
Një yll neutron është një trup që rrotullohet shumë shpejt, i mbetur pas një shpërthimi. Me një diametër prej 20 kilometrash, ky trup ka një masë të krahasueshme me atë të diellit; një gram i një ylli neutron do të peshonte më shumë se 500 milionë tonë në tokë! Një densitet kaq i madh lind nga futja e elektroneve në bërthama, nga të cilat ato bashkohen me protone dhe formojnë neutrone. Në fakt, yjet neutron janë shumë të ngjashëm në vetitë, duke përfshirë densitetin dhe përbërjen, me bërthamat atomike, por ka një ndryshim domethënës: në bërthama, nukleonet tërhiqen nga ndërveprim i fortë, dhe te yjet, me forcë.
Cfare eshte
Për të kuptuar se cilat janë këto objekte misterioze, ju rekomandojmë fuqimisht t'i referoheni fjalimeve të Sergei Borisovich Popov Sergei Borisovich Popov Astrofizikan dhe popullarizues i shkencës, Doktor i Shkencave Fizike dhe Matematikore, Studiues kryesor i Institutit Shtetëror Astronomik me emrin I.I. PC. Sternberg. Laureat i Fondacionit Dinasty (2015). Laureat i çmimit shtetëror "Për besnikërinë ndaj shkencës" si popullarizuesi më i mirë i vitit 2015
Përbërja e yjeve neutron
Përbërja e këtyre objekteve (për arsye të dukshme) është studiuar deri më tani vetëm në teori dhe llogaritjet matematikore. Megjithatë, tashmë dihet shumë. Siç nënkupton edhe emri, ato përbëhen kryesisht nga neutrone të mbushura dendur.
Atmosfera e një ylli neutron është vetëm disa centimetra e trashë, por i gjithë rrezatimi i tij termik është i përqendruar në të. Pas atmosferës është një kore e përbërë nga jone dhe elektrone të mbushura dendur. Në mes është bërthama, e cila përbëhet nga neutrone. Më afër qendrës, arrihet dendësia maksimale e materies, e cila është 15 herë më e madhe se ajo bërthamore. Yjet neutron janë objektet më të dendura në univers. Nëse përpiqeni të rrisni më tej densitetin e materies, ajo do të shembet në një vrimë të zezë, ose do të formohet një yll kuarku.
Tani këto objekte studiohen duke llogaritur modele komplekse matematikore në superkompjuterë.
Një fushë magnetike
Yjet neutron kanë shpejtësi rrotullimi deri në 1000 rrotullime në sekondë. Në këtë rast, plazma e përçueshme elektrike dhe lënda bërthamore gjenerojnë fusha magnetike me përmasa gjigante.
Për shembull, fusha magnetike e Tokës është -1 gaus, e një ylli neutron - 10,000,000,000,000 gaus. Fusha më e fortë e krijuar nga njeriu do të jetë miliarda herë më e dobët.
Llojet e yjeve neutron
Pulsarët
Ky është një emër i përgjithshëm për të gjithë yjet neutron. Pulsarët kanë një periudhë rrotullimi të përcaktuar mirë që nuk ndryshon për një kohë shumë të gjatë. Për shkak të kësaj vetie, ata quhen "fenerët e universit" 
Grimcat fluturojnë përmes poleve në një rrjedhë të ngushtë me shpejtësi shumë të larta, duke u bërë një burim i emetimit të radios. Për shkak të mospërputhjes së akseve të rrotullimit, drejtimi i rrjedhës ndryshon vazhdimisht, duke krijuar një efekt fener. Dhe, si çdo far, pulsarët kanë frekuencën e tyre të sinjalit, me anë të së cilës mund të identifikohet.
Pothuajse të gjithë yjet neutrone të zbuluara ekzistojnë në sisteme të dyfishta me rreze X ose si pulsarë të vetëm.
magnetarë
Kur lind një yll neutron që rrotullohet shumë shpejt, rrotullimi dhe konvekcioni i kombinuar krijon një fushë magnetike të madhe. Kjo ndodh për shkak të procesit të "dinamos aktive". Kjo fushë tejkalon fushat e pulsarëve të zakonshëm me dhjetëra mijëra herë. Veprimi i dinamos përfundon në 10 - 20 sekonda, dhe atmosfera e yllit ftohet, por fusha magnetike ka kohë të rishfaqet gjatë kësaj periudhe. Ai është i paqëndrueshëm dhe një ndryshim i shpejtë në strukturën e tij gjeneron çlirimin e një sasie gjigante energjie. Rezulton se fusha magnetike e yllit po e copëton atë. Ka rreth një duzinë kandidatë për rolin e magnetarëve në galaktikën tonë. Shfaqja e tij është e mundur nga një yll që tejkalon të paktën 8 herë masën e Diellit tonë. Dimensionet e tyre janë rreth 15 km në diametër, me një masë rreth një masë diellore. Por konfirmimi i mjaftueshëm i ekzistencës së magnetarëve nuk është marrë ende.
Pulsarët me rreze X.
Ato konsiderohen të jenë një fazë tjetër e jetës së një magnetari dhe lëshojnë ekskluzivisht në rrezen X. Rrezatimi ndodh si rezultat i shpërthimeve që kanë një periudhë të caktuar.
Disa yje neutron shfaqen në sisteme binare ose fitojnë një shoqërues duke e kapur atë në fushën e tyre gravitacionale. Një shok i tillë do t'i japë substancën e tij një fqinji agresiv. Nëse shoqëruesi i një ylli neutron nuk është më pak se Dielli në masë, atëherë fenomene interesante janë të mundshme - shpërthime. Këto janë ndezje me rreze X, që zgjasin sekonda ose minuta. Por ata janë në gjendje të rrisin shkëlqimin e një ylli deri në 100 mijë diellore. Hidrogjeni dhe heliumi i transferuar nga shoqëruesi depozitohen në sipërfaqen e shpërthyesit. Kur shtresa bëhet shumë e dendur dhe e nxehtë, fillon një reaksion termonuklear. Fuqia e një shpërthimi të tillë është e pabesueshme: në çdo centimetër katror të një ylli, lëshohet fuqi, ekuivalente me shpërthimin e të gjithë potencialit bërthamor të tokës.
Në prani të një shoku gjigant, materia humbet për të në formën e një ere yjore dhe ylli neutron e tërheq atë me gravitetin e tij. Grimcat fluturojnë përgjatë vijave të forcës drejt poleve magnetike. Nëse boshti magnetik dhe boshti i rrotullimit nuk përkojnë, shkëlqimi i yllit do të jetë i ndryshueshëm. Rezulton një pulsar me rreze X.
pulsarët milisekonda.
Ato janë gjithashtu të lidhura me sistemet binare dhe kanë periudhat më të shkurtra (më pak se 30 milisekonda). Ndryshe nga sa pritej, ata nuk janë më të rinjtë, por mjaft të moshuar. Një yll neutron i vjetër dhe i ngadaltë thith lëndën e një shoku gjigant. Duke rënë në sipërfaqen e pushtuesit, lënda i jep asaj energji rrotulluese dhe rrotullimi i yllit rritet. Gradualisht, shoqëruesi do të shndërrohet në, duke humbur në masë.
Ekzoplanete pranë yjeve neutron
Ishte shumë e lehtë të gjeje një sistem planetar pranë pulsarit PSR 1257 + 12, 1000 vite dritë larg Diellit. Pranë yllit ndodhen tre planetë me masa 0.2, 4.3 dhe 3.6 masa tokësore me periudha revolucioni 25, 67 dhe 98 ditë. Më vonë, një planet tjetër u gjet me masën e Saturnit dhe një periudhë revolucioni prej 170 vjetësh. Njihet gjithashtu një pulsar me një planet pak më masiv se Jupiteri.
Në fakt, është paradoksale që ka planetë pranë pulsarit. Një yll neutron lind si rezultat i një shpërthimi të supernovës dhe humbet pjesën më të madhe të masës së tij. Pjesa tjetër nuk ka më gravitet të mjaftueshëm për të mbajtur satelitët. Ndoshta, planetët e gjetur janë formuar pas kataklizmës.
Hulumtimi
Numri i yjeve të njohur të neutronit është rreth 1200. Prej tyre, 1000 konsiderohen pulsarë radio, dhe pjesa tjetër identifikohen si burime të rrezeve X. Është e pamundur të studiohen këto objekte duke dërguar ndonjë aparat në to. Në anijet Pioneer, mesazhet u dërgoheshin qenieve të ndjeshme. Dhe vendndodhja e sistemit tonë diellor tregohet pikërisht me një orientim drejt pulsarëve më afër Tokës. Nga Dielli, linjat tregojnë drejtimet drejt këtyre pulsarëve dhe distancat drejt tyre. Dhe ndërprerja e linjës tregon periudhën e qarkullimit të tyre.
Fqinji ynë më i afërt neutron është 450 vite dritë larg. Ky është një sistem binar - një yll neutron dhe një xhuxh i bardhë, periudha e pulsimit të tij është 5.75 milisekonda.
Vështirë se është e mundur të jesh pranë një ylli neutron dhe të qëndrosh gjallë. Mbetet vetëm të fantazohet për këtë temë. Dhe si mund të imagjinohen madhësitë e temperaturës, fushës magnetike dhe presionit që shkojnë përtej kufijve të arsyes? Por pulsarët do të na ndihmojnë akoma në zhvillimin e hapësirës ndëryjore. Çdo, madje edhe udhëtimi më i largët galaktik, nuk do të jetë katastrofik nëse funksionojnë fenerët e qëndrueshëm, të dukshëm në të gjitha cepat e Universit.
