Международная группа ученых, работающих с южноафриканским радиотелескопом MeerKAT, обнаружила новую разновидность небесных тел — чрезвычайно медленно вращающийся «зомби-пульсар» PSR J0901-4046, совершающий один оборот за 76 с. В представленной работе описываются открытие пульсаров, основные характеристики и общепринятые модели возникновения пульсаров. IXPE — первая обсерватория, которая сможет изучать поляризованное рентгеновское излучение от чёрных дыр, нейтронных звёзд и пульсаров.
Загадки космоса: что такое пульсары
Иллюстрация пульсара J1023, высасывающего вещество из звезды-компаньона. 6, сохранений - 6. Присоединяйтесь к обсуждению или опубликуйте свой пост! Так как пульсар в космосе постоянно вращается с большой скоростью, то для наблюдателей испускаемые им потоки узконаправленного излучения приходят через примерно равные промежутки времени. В ходе дальнейших исследований ученые пришли к выводу: пульсар — это нейтронная звезда, образовавшаяся в результате вспышки сверхновой и испускающая радиоволны. Тегиколлапсировать в сингулярность, луи стоуэлл что такое астрономия, почему нейтронные звезды называют пульсарами, нейтронная звезда и пульсар в чем разница, полярная звезда это пульсар новая звезда цефеида.
Пульсары и их история
Один из самых удаленных пульсаров находится на расстоянии 18 000 световых лет от Земли. Пульсары открыл английский астрофизик Джоселин Белл в 1967 году. Первый такой объект был назван CP 1919, что означает Cambridge Pulsar «кембриджский пульсар» , имеющий прямое восхождение 19 часов 19 минут. Однако возможное появление пульсаров было предсказано отечественным ученым Львом Ландау еще в 1930-х годах.
Если предположение подтвердится, то это может означать, что пульсары могут быть ответственны за освещение радиоволн в центре галактики, сообщает arXiv. Ранее сообщалось, что в Млечном Пути нашли необычный объект.
Он тяжелее нейтронных звезд и легче всех известных черных дыр. Photo by Jacob Granneman on Unsplash Нейросоветы — канал с советами от искусственного интеллекта!
Мы думали, что объект с такой энергией просто обязан быть черной дырой». Обычно пульсары обладают массой от одной до двух солнечных. Новый пульсар предположительно попадает в ту же категорию, но светит примерно в 100 раз ярче, чем предполагает теория. Помимо своей странности, находка поможет ученым понять класс очень ярких рентгеновских источников, которые называются «ультраяркими рентгеновскими источниками» ULX. Большой сюрприз «Это определенно было неожиданным открытием, — говорит Харрисон.
В начале этого года астрономы в Лондоне зафиксировали впечатляющую вспышку сверхновой SN2014J , которая происходит только раз в сто лет, в сравнительно близкой к нам галактике Messier 82 M82 , или галактике Сигара, в 12 миллионах световых лет от Земли. Из-за редкости этого события телескопы по всему миру и космосу уставились в точку вспышки, чтобы в подробностях изучить ее последствия. Помимо сверхновой, M82 хранит в себе и ряд других ULX. Но черные дыры не умеют так пульсировать».
В наиболее мощных пульсарах удаётся наблюдать переменные детали длительностью в наносекунды. У ряда источников проявляется микроструктура импульса, длительность деталей в которой составляет десятки — сотни микросекунд. Индивидуальные импульсы, следующие с основным периодом, переменны как по интенсивности, так и по структуре. Наблюдаются вариации интенсивности и на более длительных интервалах времени минуты, месяцы, годы , связанные как с распространением излучения через среду между пульсаром и наблюдателем, так и с собственной нестационарностью пульсаров. Пульсары представляют собой уникальные физические лаборатории с экстремальными свойствами материи. Сильные магнитные и электрические поля, не достижимые для наземных лабораторий, запускают процессы конверсии гамма-квантов распада их на электрон и позитрон или на 2 гамма-кванта с меньшей энергией по сравнению с энергией первичного кванта , которые раньше рассматривались лишь как теоретически возможные.
В таких полях наступает поляризация вакуума , он становится двояколучепреломляющим. Существенно изменяются все плазменные процессы, типы волн и характер плазменных неустойчивостей в магнитосфере пульсара. В центре нейтронной звезды при плотностях выше ядерной в принципе возможен распад нуклонов и образование кварк-глюонной плазмы. Изображение получено наложением снимков в трёх диапазонах электромагнитного спектра: оптическом жёлтый цвет , инфракрасном красный цвет и рентгеновском голубой цвет. Неоднородная структура пульсарной туманности связана с нерегулярным магнитным полем в остатке сверхновой. Частицы, ускоренные в электрических полях нейтронной звезды, теряют на излучение лишь небольшую часть своей энергии, а затем уходят во внешнюю среду и при наличии вокруг звезды вещества формируют там пульсарные туманности рис. Пульсары — одни из источников позитронов в космических лучах. Пульсары играют важную роль для проверки общей теории относительности ОТО. Особенно подходят для этой цели системы, состоящие из двух нейтронных звёзд. Надёжно установлено вековое уменьшение орбитального периода этого пульсара из-за излучения гравитационных волн.
За это открытие и высокоточные многолетние наблюдения пульсара Дж. Тейлор и Р. Халс получили в 1993 г. Нобелевскую премию по физике. Малые размеры и импульсное излучение делают пульсары незаменимыми зондами межзвёздной среды.
Раскрыта 10-летняя загадка странного поведения пульсара
Такое повышение скорости вращения по сравнению с другими пульсарами, по мнению ученых, происходит, если возле пульсара находится другая менее плотная звезда. Материя этой звезды перетягивается на пульсар, вызывая ускорение его вращения, по мере чего вокруг пульсара. Международная группа ученых, работающих с южноафриканским радиотелескопом MeerKAT, обнаружила новую разновидность небесных тел — чрезвычайно медленно вращающийся «зомби-пульсар» PSR J0901-4046, совершающий один оборот за 76 с. Каннибализм пульсаров Пульсары способны поглощать своих собратьев. Пульсары могут приобретать противоположные свойства. Что такое пульсары. Пульсары – это нейтронные звезды, которые излучают интенсивные импульсы радиоволн, рентгеновского и гамма-излучения. Что такое фракталы.
Значение слова «пульсар»
Исследования пульсаров позволяют ученым расширить знания об эволюции звезд, физике сильных магнитных полей и процессах ускорения заряженных частиц. Практическое применение Кроме фундаментальных научных знаний, пульсары находят практическое применение в навигации космических аппаратов и определении параметров космических объектов. Благодаря своей высокой стабильности в излучении, пульсары используются для создания метрологических сетей и точных измерений. Многолетние наблюдения и будущие перспективы Многолетние наблюдения пульсаров позволяют астрономам изучать их долговременные изменения, отслеживать процессы внутри нейтронных звезд и тщательно проверять теоретические модели. Будущие спутники и телескопы, такие как космический телескоп James Webb и космический аппарат LISA, планируют расширить наши познания о пульсарах и помочь в поиске новых элементарных частиц, темной материи и других загадочных объектов Вселенной. Вам также может быть интересно.
Белл и Э. Испытывая новый радиотелескоп с аппаратурой для регистрации быстропеременного космического излучения, они неожиданно обнаружили цепочки импульсов, приходящих с четкой периодичностью. Первый пульсар имел период 1,3373 с и длительность импульса 0,037 с. Ученые назвали его CP 1919, что значит «кембриджский пульсар» Cambridge Pulsar , имеющий прямое восхождение 19 ч 19 мин. К 1997 усилиями всех радиоастрономов мира было открыто более 700 пульсаров. Исследование пульсаров проводится с помощью крупнейших телескопов, поскольку для регистрации коротких импульсов необходима высокая чувствительность. Строение пульсара. Нейтронные звезды имеют жидкое ядро и твердую кору толщиной ок. Поэтому по структуре пульсары больше напоминают планеты, чем звезды. Быстрое вращение приводит к некоторой сплюснутости пульсара. Излучение уносит энергию и момент импульса, что вызывает торможение вращения. Однако твердая кора не позволяет пульсару постепенно становиться сферическим. По мере замедления вращения в коре накапливаются напряжения и наконец она ломается: звезда скачкообразно становится чуть более сферической, ее экваториальный радиус уменьшается всего на 0,01 мм , а скорость вращения в результате сохранения момента немного возрастает. Затем вновь следует постепенное замедление вращения и новое «звездотрясение», приводящее к скачку скорости вращения. Так, изучая изменения периодов пульсаров, удается многое узнать о физике твердой коры нейтронных звезд. В ней происходят тектонические процессы, как в коре планет, и, возможно, образуются свои микроскопические горы. Двойные пульсары. Его орбита сильно вытянута, поэтому он очень близко подходит к своему соседу, который может быть только компактным объектом — белым карликом, нейтронной звездой или черной дырой. Высокая стабильность импульсов пульсара позволяет по доплеровскому смещению частоты их прихода очень точно изучать его орбитальное движение.
Когда они вращаются вокруг географической оси, эти лучи поворачиваются по дуге. Любому наблюдателю на пути этого кружащегося по кругу потока света будет казаться, что звезда «пульсирует» излучением. Большинство пульсаров вращаются с невероятно высокой скоростью, от одного до сотен оборотов в секунду. Эта точная закономерность сбила с толку астрономов Джоселин Белл и Энтони Хьюиша, которые довольно шутливо назвали их «LGM» или «маленькие зеленые человечки» после того, как впервые наблюдали мерцание радиоволн пульсара в 1967 году. Почему пульсары важны для астрономов?
Строение пульсара. Нейтронные звезды имеют жидкое ядро и твердую кору толщиной ок. Поэтому по структуре пульсары больше напоминают планеты, чем звезды. Быстрое вращение приводит к некоторой сплюснутости пульсара. Излучение уносит энергию и момент импульса, что вызывает торможение вращения. Однако твердая кора не позволяет пульсару постепенно становиться сферическим. По мере замедления вращения в коре накапливаются напряжения и наконец она ломается: звезда скачкообразно становится чуть более сферической, ее экваториальный радиус уменьшается всего на 0,01 мм , а скорость вращения в результате сохранения момента немного возрастает. Затем вновь следует постепенное замедление вращения и новое «звездотрясение», приводящее к скачку скорости вращения. Так, изучая изменения периодов пульсаров, удается многое узнать о физике твердой коры нейтронных звезд. В ней происходят тектонические процессы, как в коре планет, и, возможно, образуются свои микроскопические горы. Двойные пульсары. Его орбита сильно вытянута, поэтому он очень близко подходит к своему соседу, который может быть только компактным объектом — белым карликом, нейтронной звездой или черной дырой. Высокая стабильность импульсов пульсара позволяет по доплеровскому смещению частоты их прихода очень точно изучать его орбитальное движение. Известно несколько десятков двойных пульсаров. Открытый в 1988 пульсар в двойной системе совершает 622 оборота в секунду. Но пульсар заставил его «похудеть», часть массы перетянув на себя, а часть — испарив и «сдув» в космическое пространство. Скоро пульсар окончательно уничтожит соседа и останется в одиночестве. Видимо, этим можно объяснить тот факт, что подавляющее число пульсаров — одиночки, тогда как не менее половины нормальных звезд входит в двойные и более сложные системы. Проходя от пульсара до Земли, радиоволны преодолевают межзвездную среду; взаимодействуя в ней со свободными электронами, они замедляются — чем больше длина волны, тем сильнее замедление.
Значение слова «пульсар»
Пульсар во много раз превосходит предел Эддингтона, базовое правило в физике, которое устанавливает предел светимости, которую может достичь объект с определенной массой. Пульсары — нейтронные звезды с мощнейшими магнитными полями — разгоняют заряженные частицы, и прежде всего электроны, до самых экстремальных энергий. Если мы разместим два пульсара в галактике, и через него пройдёт гравитационная волна, то эти пульсары начнут немного колебаться, и их наблюдаемый период, который нам известен с очень высокой точностью (у некоторых пульсаров с точностью до 10 -13 сек). Художественное изображение рентгеновского пульсара, на котором показан один из полюсов нейтронной звезды с формирующимся рентгеновским излучением (NASA/CXC/S. Станислав: Мы много рассказываем про пульсары, но так и не рассказали, что такое пульсар. Пульсар образуется в результате взрыва сверхновой — это как один из вариантов.
Пульсар — что это?
Недавно обнаруженный двойной пульсар, получивший обозначение PSR J1325−6253, состоит из двух нейтронных звезд, вращающихся вокруг друг друга каждые 1,8 дня. Когда в июне 1967 года был открыт первый пульсар, его всерьез приняли за искусственный космический объект – Самые лучшие и интересные новости по теме: Космос, пульсары на развлекательном портале Если импульсы большинства пульсаров способны расти в плотности не более чем в 10 раз, то для пульсаров с гигантскими импульсами характерно скачкообразное увеличение плотности импульса в сотни и даже тысячи раз.
Пульсар — что это?
В конце концов, решили, что сигналы не похожи на инопланетную морзянку, но Белл вспоминает, как злилась, что исследования идут не гладко. Астрономы не стали обнародовать данные, но продолжили наблюдения. Вскоре Белл обнаружила второй пульсирующий источник — названный пульсаром — с периодом в 1,2 секунды. А к январю 1968-го они с Хьюишем нашли четыре таких источника. С большей уверенностью в том, что они обнаружили новое астрономическое явление, Белл и Хьюиш опубликовали свое открытие в журнале Nature. Это свидетельства наличия разумной жизни на Земле, предназначенные для галактических цивилизаций, которые могут однажды их обнаружить; на пластинках расположение Земли указано относительно 14 пульсаров. Нейтронные звезды Астрономы кинулись искать объяснения находке Белл и Хьюиша. Их коллега по Кембриджу астроном Фред Хойл предположил, что эти импульсы может испускать нейтронная звезда, оставшаяся после взрыва сверхновой. Через несколько месяцев Томас Голд из Корнеллского университета предложил более развернутое объяснение: поток радиоволн от вращающейся нейтронной звезды пролетает мимо наблюдающего телескопа с каждым оборотом — так видно вспышку маяка с каждым поворотом лампы. Тем не менее, это впечатляет — нейтронная звезда может совершать полный оборот за секунду. Голд уверил, что это возможно, поскольку нейтронные звезды очень малы — лишь десятки километров в поперечнике.
Сразу после взрыва сверхновой быстрое сжатие заставит их вращаться с высокой скоростью — как фигурист вращается быстрее, если прижмет руки к телу. У нейтронных звезд к тому же очень сильные магнитные поля. Именно они создают двойные радиопотоки, исходящие из полюсов звезды. Звезда вращается, и радиопотоки описывают в небе круги, которые выглядят как вспышки, если они направлены на Землю. Голд также предсказал, что пульсары будут постепенно замедляться от потери энергии, — и действительно: скорости вращения пульсаров уменьшаются на одну миллионную секунды в год. Фред Хойл Гравитационные волны Обнаружение еще сотен пульсаров привело к дальнейшим замечательным открытиям.
В настоящее время все пульсары обозначают буквами PSR, за которыми следует более точное обозначение координат прямое восхождение и склонение. В настоящее время астрономам известно о существовании 1300 пульсаров. Помимо радиопульсаров, излучающих импульсы в радиочастотном диапазоне, существуют также рентгеновские пульсары, излучающие в диапазоне рентгеновских лучей. Рентгеновские пульсары имеют мощные магнитные поля.
И, наконец, планеты-пульсары могут быть всем, что осталось от звезды-компаньона, которая отклонилась слишком близко к пульсару. Все это излучение, этот релятивистский ветер и энергия могут медленно испарять спутник на близкой орбите, пока не останется только его маленькое, похожее на планету ядро. Во всех этих сценариях жизнь какой мы ее знаем действительно боролась бы за то, чтобы найти способ жить, учитывая интенсивное количество продолжающегося излучения, которое бомбардирует их от пульсара. Спутники пульсаров, подошедшие слишком близко, могут быть уничтожены огромным количеством излучения, излучаемого пульсаром. В конце концов, небольшой объект планетарной массы может остаться позади, а в некоторых случаях даже он полностью испарится. В настоящее время существует лишь несколько планет-пульсаров. Мы думаем, что это потому, что эти системы чрезвычайно редко формируются при всех различных моделях формирования, описанных выше. Некоторые из них в несколько раз больше массы Юпитера, а самые маленькие всего в два раза массивнее нашей Луны. Пульсары также являются крошечными объектами, всего около 20 километров в поперечнике. Это делает их невозможными для непосредственного наблюдения в видимом свете, хотя нейтронные звезды которые являются пульсарами наблюдались в рентгеновском свете, потому что их поверхности очень горячие и медленно остывают — это продукт сверхновой и бывшее ядро очень горячей звезды. Часто единственный способ узнать, что они там и что это пульсары — это то, что нам повезло, что их радиолучи направлены в нашу сторону, когда они вращаются, что позволяет нам измерять их тиканье. И с помощью этих тиков мы можем измерять колебания. А с колебаниями мы можем найти планеты-пульсары. Но среди галактического населения пульсаров есть много таких, чьи лучи никогда не светят в нашу сторону, и поэтому мы даже не знаем об их существовании. Даже если бы мы смогли заметить их в рентгеновских диапазонах из-за их горячих поверхностей, мы не можем видеть, как они тикают, и поэтому мы не можем проводить наши чувствительные эксперименты по синхронизации, такие как измерение того, насколько сильно крошечная планета заставляет их колебаться. Итак, может быть, существует множество планет-пульсаров, и мы просто не можем измерить их влияние на родительские пульсары? Что ж, группа ученых недавно посмотрела на это и определила, что даже если мы учтем эту погрешность наблюдений, планеты-пульсары все еще довольно редки. Теперь это планета-пульсар, вращающаяся вокруг центральной системы, в которой есть пульсар и белый карлик. Из очень небольшой популяции планет-пульсаров, о которых мы знаем, есть несколько случаев, когда непонятно, как эти объекты выжили так долго, что мы их наблюдаем. Одним из таких случаев является случай с планетой «PSR B1620-26b», которая вращается вокруг пульсара и белого карлика. Другими словами, два массивных объекта пульсар и белый карлик вращаются вокруг друг друга в тесной конфигурации в центре системы, в то время как планета-пульсар вращается намного дальше и вокруг обеих внутренних звезд. Теория гласит, что эта планета-пульсар прошла довольно долгий путь. Первоначально он вращался вокруг обычной солнцеподобной звезды, которая жила внутри шарового скопления — это очень плотные города звезд, которые вращаются вокруг Млечного Пути и других галактик. У них есть большие популяции звезд, удерживаемых вместе их взаимной гравитацией в небольших шарообразных конфигурациях. Когда эта звезда и планета бродили по плотной области шарового скопления, они столкнулись с нейтронной звездой и ее компаньоном. Это вмешательство выбросило первоначальный компаньон нейтронной звезды, оставив только нейтронную звезду и эту новую звезду вместе с ее планетой. В конце концов, новая звезда, спустя миллиарды лет, прекратила производство водородного синтеза и превратилась в красного гиганта, у которого оппортунистическая нейтронная звезда начала красть материю. Это заставило нейтронную звезду раскрутиться до миллисекундного пульсара, а первоначальная звезда осталась не чем иным, как белым карликом. Все это время беспомощная планета оставалась на орбите на внешних краях этой системы, медленно кружась вокруг и вокруг, наблюдая, как вся драма разворачивается в центре системы. И из-за возраста звезд шарового скопления и времени, которое требуется обычной звезде, подобной Солнцу, чтобы прожить всю свою жизнь, пока она не перестанет сжигать водород в своем ядре, астрономы пришли к выводу, что эта система старая — очень старая. Фактически, «PSR B1620-26b» является самой старой из известных экзопланет, возраст которой составляет около 12,6 миллиардов лет, что примерно в три раза превышает возраст Земли. То, что видела и пережила эта планета-пульсар….. Часто задаваемые вопросы о пульсарах Что заставляет пульсар формироваться?
На самом деле это время с нашей колокольни мало точное, очень скромной точности. Национальная шкала времени та, которую мы здесь формируем. Погрешность за сутки составляет приблизительно несколько стомиллиардных долей секунды в сутки», - рассказывает Николай Кошеляевский, начальник лаборатории системы эталонов ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» ВНИИФТРИ. Чтобы атомные часы убежали вперед или отстали на секунду, должны пройти миллионы лет. Главные потребители эталонного времени — сотовая связь и навигация. Если мы хотим с помощью ГЛОНАСС определять своё местоположение с метровой точностью, это значит, что вся система должна работать с погрешностью одну — две миллиардные доли секунды. Атомному времени столько же лет, сколько и космонавтике. Бурное развитие квантовой физики привело к тому, что в середине XX века появились первые атомные часы, а Международный комитет по мерам и весам принял решение перейти на атомный стандарт.
Нестандартный пульсар
Ниже мы подробно расскажем, что такое пульсары и с чем их едят. Это одни из самых экзотических объектов во Вселенной, и о них определенно стоит поговорить! Рассказываем в нашем ролике про пульсары — космические объекты, у которых чрезвычайно высокая скорость осевого вращения. Обычно рентгеновские пульсары представляют собой системы, состоящие из двух звёзд (обычной и нейтронной), вращающихся вокруг общего центра. Это всего лишь пульсар с миллисекундным периодом пульсации — время между импульсами примерно такое же короткое. Обычно рентгеновские пульсары представляют собой системы, состоящие из двух звёзд (обычной и нейтронной), вращающихся вокруг общего центра. Что такое пульсары? Из-за чего они так быстро вращаются? Почему пульсары называют маяками во Вселенной? Как ученые объясняют наличие сильнейшего магнитного поля у магнетаров? Можно ли их считать звездами?