ПопулярноеРедакцияСвежее
ЛучшееОбсуждаемое

Нейтронные звёзды: золотая жила космоса

5
Благодаря наблюдаемости, экстремальной гравитации и сильным магнитным полям, нейтронные звёзды служат идеальной космической лабораторией для учёных. Изображение: ESO | L. Calçada

Ни для кого не секрет, что человечество, как и всё вокруг, состоит из звёздного вещества. Но не все звёзды создают одинаковые химические элементы. Конечно, обычные светила могут синтезировать основные из них: гелий, углерод, неон, кислород, кремний и железо. Но для создания более тяжёлых элементов, таких как серебро, золото и платина, необходимо столкновение двух невероятно плотных небесных тел – нейтронных звёзд.

Нейтронные звёзды примечательны не только ценными элементами, которые они синтезируют. По сути, они представляют собой сбывшуюся мечту физиков, обладая всеми экстремальными физическими параметрами — от сокрушительной гравитации до самых сильных магнитных полей во Вселенной. И, в отличие от чёрных дыр, за этими экзотическими объектами можно наблюдать в телескопы. «Чёрные дыры изучать трудно , — говорит Самар Сафи-Харб, заведующий кафедры астрофизики остатков сверхновых Манитобского университета. — С нейтронными звёздами всё гораздо проще. Мы действительно можем исследовать их внутреннюю структуру, у них есть поверхность, которую можно изучать. У нас есть возможность измерить множество их параметров».

Формирование нейтронной звезды

Но для создания этой идеальной космической лаборатории сначала должна умереть какая-то звезда. Конец жизни светила во многом зависит от его массы. Ничем не примечательные звёзды, такие как Солнце, гаснут относительно тихо по сравнению со своими более массивными собратьями, смерть которых завершается настоящим «космическим фейерверком».

В течение бóльшей части жизни собственная гравитация звезды и распирающее её давление, поддерживаемое ядерным синтезом в ядре, находятся в идеальном равновесии. Однако в конце концов у неё кончается топливо. Солнцеподобные звёзды ограничены начальной фазой горения водорода: у Солнца она продлится ещё 4 миллиарда лет. За ней последует более короткая фаза горения гелия продолжительностью ещё около 2 миллиардов лет.

Однако массивные звёзды имеют гораздо больше фаз, благодаря чему в них может протекать ядерный синтез водорода, гелия, углерода, неона, кислорода и, наконец, кремния. После того, как кремний полностью сгорает, в ядре звезды остаётся лишь железо. К несчастью для неё, сжигание железа не даёт энергии, поэтому на этом процесс останавливается. Как только заканчивается топливо для ядерного синтеза, распирающее звезду давление уменьшается, и гравитация быстро берёт верх. Звезда коллапсирует, её внешние слои схлопываются внутрь

Нейтронные звёзды обладают примерно одинаковой с Солнцем массой, втиснутой в пространство немногим большее, чем занимает Мюнхен, что наглядно продемонстрировано этой иллюстрацией. Изображение: ESO | ESRI World Imagery | L. Calçada

В этот решающий момент судьба звезды полностью зависит от принципов квантовой физики. Материя состоит из атомов, которые, в свою очередь, состоят из электронов, протонов и нейтронов. Все они являются частью особого класса элементарных частиц, известных как фермионы. Такие частицы обладают важным свойством, которое проявляется во время коллапса звезды: идентичные фермионы не могут существовать в одном и том же месте в одно и то же время. Это правило называется принципом исключения Паули.

Таким образом, когда внешние слои звезды коллапсируют внутрь ядра, фермионы в её центре «упаковываются вместе». Электроны, вращающиеся вокруг ядра атома, ощущают сжатие первыми. Не будучи способными приблизиться друг к другу, они создают своё собственное направленное наружу давление, известное как давление вырождения электронов. Это останавливает влияние гравитации, в результате чего вещество за пределами ядра отбрасывается. В конечном итоге получается белый карлик. Именно так закончат своё существование все солнцеподобные звёзды.

Однако в случае с более массивными звёздами гравитация всё-таки берёт верх. Электроны прижимаются всё ближе и ближе к нейтронно-протонному ядру своего атома, пока не сольются с протонами, создавая всё больше нейтронов и некоторое количество нейтрино. Нейтрино свободно вылетают из звезды, но нейтроны сжимаются всё сильнее, приближаясь друг к другу, пока не проявят своё собственное давление вырождения, борющееся с гравитацией, тем самым создавая нейтронную звезду. В самых крайних случаях гравитация способна преодолеть и эту силу, «выигрывая войну». Таким образом возникают чёрные дыры.

Нейтронные звёзды избегают превращения в чёрную дыру благодаря создаваемому их нейтронами давлению вырождения, которое способно противостоять сокрушительной силе гравитации. Но что именно находится в ядре нейтронной звезды – неизвестно. Это лежит за пределами нашего нынешнего понимания физики. Изображение: Astronomy | Roen Kelly

Основные характеристики нейтронных звёзд

Как и чёрные дыры, нейтронные звёзды были описаны задолго до того, как мы смогли их увидеть. В 1934 году астрономы Вальтер Бааде и Фриц Цвикки опубликовали в журнале Национальной академии наук Соединённых Штатов Америки статью под названием «Космические лучи из сверхновых звёзд». Они предположили, что сверхновые (термин, который также придумали они) являются источником обнаруженных за пределами нашей галактики загадочных космических лучей, а также способствуют превращению обычной звезды в нейтронную. Далее они описали эти объекты как обладающие очень маленьким радиусом и чрезвычайно высокой плотностью.

Астрономам потребовалось ещё около 30 лет, чтобы отыскать первую нейтронную звезду. В 1967 году Джоселин Белл Бернелл, аспирантка в области астрономии, работающая на Энтони Хьюиша в Кембриджском университете, обнаружила слабый повторяющийся сигнал при помощи большого радиотелескопа в Радиоастрономической обсерватории Малларда. Сначала Хьюиш и Белл Бернелл задались вопросом, не нашли ли они доказательства существования «маленьких зелёных человечков», но вскоре отвергли эту идею. Вместо этого они пришли к выводу, что обнаружили необычную звезду, обладающую теми же самыми параметрами, которые Бааде и Цвикки описали три десятилетия назад.

С момента этого открытия астрономы отыскали целую плеяду нейтронных звёзд с самыми различными параметрами. Но есть несколько основных характеристик, которыми обладает каждая из них.

Как и предсказывали Бааде и Цвикки, нейтронные звёзды невероятно малы. Средняя нейтронная звезда имеет диаметр примерно 20 километров, что соответствует размеру среднего города. И в этом небольшом объёме заключена масса Солнца. Всего один кусочек вещества нейтронной звезды размером с кубик сахара будет весить около миллиарда тонн.

Свет сверхновой, создавшей Крабовидную туманность, впервые достиг Земли в 1054 году нашей эры. Сегодня астрономы знают, что в её центре находится пульсар, испускающий струи вещества и антивещества из своих полюсов. Изображение: Рентгеновское: NASA | CXC | SAO; Оптическое: NASA | STScI; Инфракрасное: NASA-JPL-Caltech

Это не единственные экстремальные свойства нейтронных звёзд. Они также способны вращаться с ошеломляющей скоростью. Благодаря основному правилу физики — сохранению углового момента — компактные нейтронные звёзды могут раскручиваться до гораздо бóльших скоростей, чем их звезда-прародитель. Представьте себе кружащуюся фигуристку. Когда её руки вытянуты, она вращается медленно, но когда она прижимает их к себе, то довольно заметно ускоряется. То же самое и со звёздами. Нейтронная звезда имеет значительно меньший диаметр и, следовательно, вращается намного быстрее, чем светило-предшественник. Самая быстрая вращающаяся нейтронная звезда, PSR J1748-244ad, совершает 716 оборотов в секунду.

Однако со временем, как и у фигуристки, вращение нейтронной звезды угасает. Это происходит благодаря окружающему её магнитному полю, которое работает как противодействующая сила, в конечном итоге тормозящая вращение звезды.

Этот эффект неудивителен, учитывая силу магнитного поля нейтронной звезды, которая на порядки выше, чем у любого другого поля во Вселенной. Не совсем понятно, как именно эти объекты генерируют столь сильные магнитные поля. Как и в случае со скоростью вращения, это частично связано с сохранением магнитного поля звезды-прародителя после её коллапса. Но одного этого эффекта недостаточно, чтобы объяснить столь удивительный феномен.

Хотя магнитное поле и вращение нейтронных звёзд могут достигать весьма экстремальных величин, эти объекты всё же не очень ярки в видимом свете. Лишь около 2000 нейтронных звёзд были обнаружены в Млечном Пути и Магеллановых облаках. Поначалу это может показаться большой цифрой, однако по оценкам астрономов, только в нашей галактике прячется около миллиарда подобных объектов.

Это несоответствие объясняется несколькими причинами. Большинство нейтронных звёзд старые. Что неудивительно, ведь каждые 50 лет в Млечном Пути возникает только одна сверхновая. С возрастом нейтронные звёзды остывают и тускнеют, что делает их почти невидимыми. Но даже самые молодые из них бывает весьма непросто обнаружить. Чаще всего астрономам приходится полагаться на счастливые космические случайности, чтобы найти ранее неизвестную нейтронную звезду.

Пульсары и их максимальная скорость вращения

Но одна особенность способна значительно облегчить поиск нейтронной звезды. Многие из них испускают непрерывное излучение из своих противоположных полушарий. И если такая нейтронная звезда вращается в правильной ориентации относительно Земли, это излучение может неоднократно пролетать мимо нашей планеты. Эта разновидность нейтронных звёзд известна как пульсары — класс объектов, которые Белл Бернелл обнаружила в 1967 году. Когда они вращаются, их можно идентифицировать при помощи радиотелескопов как мерцающие звёзды в ночном небе.

И да, пульсары вращаются вокруг своей оси очень шустро. Самая быстрая вращающаяся нейтронная звезда — ранее упомянутая PSR J1748-244ad — на самом деле является пульсаром. А если точнее – миллисекундным пульсаром. Эти объекты получили своё название из-за того, что их период вращения составляет миллисекунды, тогда как у обычных нейтронных звёзд он находится в диапазоне целых секунд. Увеличенная скорость вращения миллисекундных пульсаров, вероятно, связана с их космическими партнёрами: пульсар в двойной системе может притягивать вещество от своего компаньона, чтобы увеличивать свою скорость вплоть до миллисекундного диапазона.

Обычно пульсар излучает радиоволны, однако было обнаружено несколько подобных объектов, излучающих в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах. Самый известный пример оптического пульсара — нейтронная звезда в центре Крабовидной туманности.

Анатомия пульсара
Обычные нейтронные звёзды, пульсары и магнетары имеют несколько общих черт, таких как вращение, магнитные поля и плотность. Пульсары же выделяются своими импульсами излучения, работающими как часы. Изображение: Astronomy | Roen Kelly

Периодичность их импульсов невероятно предсказуема — настолько, что по ним можно буквально засекать время. Именно для этого Европейское космическое агентство и основало проект PulChron. Используя данные, полученные коллаборацией EPTA (European Pulsar Timing Array), PulChron отслеживает в ночном небе 18 пульсаров с самыми регулярными импульсами. Большой размер выборки помогает отсеять любые временные аномалии, вызванные прохождением гравитационных волн или ряби в ткани пространства-времени, возникающие в результате случайных космических событий. По мнению исследователей, в краткосрочной перспективе всё же лучше использовать атомные часы, отсчитывающие время на основе резонансных частот атомов. Однако в долгосрочной перспективе хронометры на основе нейтронных звёзд несомненно превзойдут атомные. В настоящее время PulChron используется вместе с активными водородными мазерными атомными часами в Центре проверки времени и геодезии Галилео.

Пульсары подходят не только для отсчёта времени. Учёные считают, что их также можно использовать для отслеживания перемещения Земли в космическом пространстве. Уже несколько консорциумов, таких как NANOGrav, Parkes Pulsar Timing Array и European Pulsar Timing Array, калибруют своё оборудование на большом количестве хорошо изученных миллисекундных пульсаров для создания своего рода гравитационно-волновой системы позиционирования. Подобно тому, как навигатор GPS использует спутники для определения нашего местоположения на Земле, астрономы хотят использовать пульсары для точного определения положения нашей планеты в галактике. Цель состоит в том, чтобы использовать эти данные для отслеживания момента, когда гравитационные волны проходят сквозь Землю и немного изменяют её положение. Одним из источников подобных волн может быть слияние двух сверхмассивных чёрных дыр. Слияние подобных объектов, располагающихся в центре большинства галактик, генерирует гравитационные волны, частота которых слишком мала для обнаружения при помощи обсерватории LIGO и интерферометра Virgo, однако в рамках проекта NANOGrav появляется шанс уловить их.

Нейтронная звезда с кризисом идентичности

В марте 2020 года при помощи орбитальной обсерватории NASA Swift был обнаружен 31-й магнетар, Swift J1818.01607 (для краткости – J1818). В дальнейшем исследователи смогли продолжить наблюдения за ним при поддержке рентгеновской обсерватории NASA Chandra. Помимо того, что J1818 является последним обнаруженным магнетаром, оказалось, что он весьма особенный. J1818 – самый молодой известный магнетар: его возраст составляет всего 500 лет. Это даёт астрономам возможность наблюдать те моменты жизни этого объекта, которые они никогда ранее увидеть не могли. 

Но юный возраст не единственный уникальный аспект J1818: объект также является самым быстро вращающимся магнетаром, делающим оборот вокруг своей оси каждые 1,4 секунды. Исследователи говорят, что его скорость вращения уже замедляется, а это значит, что он, вероятно, когда-то вращался ещё быстрее.

И если J1818 вам не кажется достаточно экзотическим, то вот вам ещё один факт: он входит в группу из пяти известных магнетаров, ведущих себя как пульсары. Хотя магнетары излучают много рентгеновских и гамма-лучей, J1818 также способен генерировать и обычные радиоимпульсы. Любопытно, что J1818 изначально казался более похожим на пульсар, чем четыре других известных радиоимпульсных магнетара. В то время как эти объекты излучают импульсы, видимые во всём спектре радиоволн, типичный пульсар, как и J1818, делает это на более длинных волнах.

Пока астрономы наблюдали его в период с июня по июль 2020 года, J1818 генерировал как пульсароподобное, так и магнетарное радиоимпульсное излучение. Но в течение 15 дней он перешёл в постоянное магнитароподобное состояние.

Самый молодой и самый быстро вращающийся магнетар — Swift J1818.01607, заметный на этом составном изображении в рентгеновских лучах (фиолетового цвета) — располагается на расстоянии около 21000 световых лет от нас. Изображение: Рентгеновское: NASA | CXC | Univ. of West Virginia | H. Blumer; Инфракрасное: Spitzer and Wise: NASA | JPL-CalTech | Spitzer

Магнетары: родственные объекты с более сильным магнитным полем

В то время как пульсары являются самыми предсказуемыми нейтронными звёздами, магнетары – это нарушители спокойствия в семье.

Магнитное поле магнетара примерно в тысячу триллионов раз сильнее, чем у Земли, и зачастую где-то в 100-1000 раз, чем у пульсара. Но сверхсильное магнитное поле может приводить и к проблемам. «Магнетары вспыхивают, и мы видим всплески гамма-излучения, рентгеновские всплески и сумасшедшие аномалии во вращении», — говорит Виктория Каспи, изучающая нейтронные звёзды и радиотранзиенты в Университете Макгилла.

Магнетары также способны генерировать много пульсароподобных излучений, но для тех, кто изучает эти объекты, разница между ними очевидна. «Радиоизлучение другое, оно выглядит иначе и ощущается по-другому, — объясняет Каспи. — В радиопульсарах это похоже на тихий пульс, присутствующий постоянно. Но в магнетарах это похоже на “бум, бум, бум”». Таким образом, если пульсары достаточно предсказуемы, выбросы магнетаров более хаотичные.

Помимо того, что магнетары более непредсказуемы, их ещё и труднее отыскать. Из 2000 нейтронных звёзд, обнаруженных на данный момент в Млечном Пути, только 31 окончательно классифицирована как магнетар. Так что об этих экзотических объектах мало что известно. Но даже текущих знаний достаточно для того, чтобы представить себе весьма впечатляющую картину.

В 2001 году загадочный радиосигнал пронёсся мимо нашей планеты и всего за 5 миллисекунд принёс столько же энергии в радиоволновом диапазоне, сколько Солнце излучает за целый месяц. Этот быстрый радиовсплеск оставался незамеченным вплоть до 2007 года и исходил из столь далёкого источника, что его невозможно было даже определить. Но когда следующие несколько быстрых радиовсплесков пронеслись мимо Земли в 2013 и 2017 годах, исследователи были готовы. К сожалению, найти причину появления быстрых радиовсплесков оказалось непрост. Хотя астрономы оказались способны отследить сигнал 2017 года до галактики, находящейся на расстоянии около 3 миллиардов световых лет от нас, большинство подобных радиовсплесков слишком внезапны и случайны, чтобы можно было точно определить их источник.

Созданные учёными модели предсказывают, что источниками быстрых радиовсплесков могут быть магнетары. Однако наблюдаемые в нашей галактике магнетары никогда не демонстрировали поведения, которое позволяло бы предположить, что они могут генерировать радиовсплески такой высокой энергии, которую наблюдали астрономы. Исследователи откалибровали свои приборы на одном магнитаре, SGR 1935 + 2154, чтобы отследить подобные радиовсплески в Млечном Пути. И он не разочаровал. В начале 2020 года был зафиксирован быстрый радиовсплеск, источником которого оказался именно этот магнитар. Это открытие ещё сильнее укрепило связь между быстрыми радиовсплесками и магнетарами, хотя всё ещё есть вероятность, что их могут генерировать и другие небесные тела.

При слиянии двух нейтронных звёзд появляется яркая килоновая, генерирующая короткие гамма-всплески и синтезирующая тяжёлые элементы, такие как золото и платина. Изображение: ESO | L. Calçada | M. Kornmesser

Нейтронные звёзды, килоновые и магнетары. Ух ты!

Столкновения звёзд частенько выливаются во взрыв. В особенности это верно для таких сверхплотных объектов, как пара нейтронных звёзд. Колоссальный фейерверк под названием килоновая высвобождает больше энергии, чем Солнце может произвести за всю свою жизнь. Килоновые сияют благодаря радиоактивному распаду тяжёлых элементов, таких как золото и платина, которые образуются во время слияния и выбрасываются наружу. Эти события длятся менее двух секунд и вызывают короткие гамма-всплески.

Свет от одного такого столкновения достиг Земли 22 мая 2020 года. Пролетев почти 5,5 миллиарда световых лет, яркая вспышка была впервые зафиксирована орбитальной обсерваторией NASA Swift. Затем телескопы по всему миру быстро обратили свой взор на её последствия.

Это открытие, являющееся самой яркой килоновой за всю историю их изучения, уже само по себе было настолько новаторским, что привело к серии одних из самых подробных наблюдений за этими событиями на сегодняшний день. Но данные с космического телескопа «Хаббл» показали нам ещё больше. Когда свет от килоновой GRB 200522A достиг Земли, «Хаббл» наблюдал за ней в широком диапазоне электромагнитного спектра, обнаружив, что её инфракрасное излучение в 10 раз сильнее, чем предполагалось. Исследователи говорят, что наиболее вероятное объяснение этому состоит в том, что оставшаяся после столкновения энергия преобразовалась в излучение. 

«Мы не знаем верхнего предела массы для нейтронных звёзд и нижнего для чёрных дыр, — говорит Вэн-Фэй Фонг из Северо-Западного университета, ведущий автор исследования. — Но если вы возьмёте две нейтронные звезды и столкнёте их вместе, предполагая, что большая часть их массы окажется преобразованной в новый объект, то более чем вероятно, что это приведёт к формированию чёрной дыры». Но не вся эта масса конвертируется в новый объект: благодаря этому на свет может появиться так называемая тяжёлая нейтронная звезда. Считается, что они весьма нестабильны и за несколько миллисекунд коллапсируют в чёрные дыры.

Исследователи подозревают, что при столкновении образовался тяжёлый магнетар, обеспечивший появление килоновой. Линии его магнитного поля могут преобразовывать часть вращательной энергии в выброс, заставляя выбрасываемое вещество светиться ярче, чем ожидалось.

Если это правда, то это будет первый случай, когда исследователи увидят свидетельства того, что сливающиеся нейтронные звезды рождают «магнитного монстра».. Но чтобы выяснить наверняка, учёным придётся не спускать глаз с этой области неба. И если магнетар действительно её подсветит, то через несколько лет вещество, выброшенное при взрыве, начнёт появляться в радиоволнах.

«Если бы мы не изучали небо в подходящие телескопы, мы бы никогда не узнали об этой странной особенности, — говорит Фонг. — Я исследую короткие гамма-всплески уже более десяти лет, и меня действительно удивляет, что Вселенная не перестаёт преподносить нам сюрпризы. Так что я буду очень рада, когда мы сможем обнаружить больше источников этих гамма-волн».

На этом изображении художник представил пульсар — плотную и быстро вращающуюся нейтронную звезду, посылающую радиоволны в космос. Изображение: ICRAR | Curtin University

Отсутствующие части пазла

Многие исследователи и сами пока не понимают феномен нейтронных звёзд, хотя именно они всё больше приоткрывают для нас завесу тайны об устройстве Вселенной. 

Во-первых, у нас даже нет фотографий этих объектов крупным планом. В 2019 году мир охватило волнение, когда при помощи Телескопа горизонта событий, состоящего из глобальной сети радиотелескопов и нескольких станций интерферометрии, было получено первое изображение тени от чёрной дыры. Он был нацелен на сверхмассивную чёрную дыру размером с Солнечную систему в центре галактики M87, которая находится на расстоянии 54 миллионов световых лет от нас. Но даже несмотря на то, что ближайшая нейтронная звезда, RX J185635-3754, расположена всего в 200 световых годах от нас — значительно ближе, чем M87, — она слишком крошечная, чтобы мы могли получить её изображение крупным планом с помощью современных телескопов. «Нейтронные звёзды имеют диаметр от 10 до 15 километров, поэтому очень сложно получить изображение такого объекта», — говорит Сафи-Харб.

Также учёные не имеют представления о том, как выглядят недра нейтронных звёзд. Всё потому, что современная физика предсказывает, что глубоко внутри их ядер гравитация слишком велика даже для вырожденных нейтронов.

Нейтронные звёзды, как и самые обычные звёзды, состоят из слоёв. Проще всего представить их целиком состоящими из нейтронов, но на самом деле это не так. Астрономы считают, что они имеют тонкий слой атмосферы, состоящий из водорода и гелия. Под ним лежит столь же тонкий слой внешней коры — менее 2 сантиметров толщиной, — содержащий атомные ядра и свободные электроны. Во внутренней коре эти электроны и ядра собираются вместе. Некоторые электроны соединяются с протонами в лёгких ядрах, чтобы образовать нейтроны, в то время как более тяжёлые атомные ядра сохраняются в неизменном виде. Внешнее ядро — это место, где начинается богатая нейтронами среда. Кроме того, глубже расположено внутреннее ядро, о составе которого физики могут лишь догадываться.

«Как только вы попадаете в ядро нейтронной звезды, что-то неуловимо меняется. Плотность там слишком высока для давления нейтронного вырождения, каким мы его понимаем», — говорит Каспи. Некоторые теории указывают на давление кварков — частиц, из которых состоят протоны и нейтроны — как силу, удерживающую внутреннее ядро в стабильном состоянии. В качестве альтернативы ответственность за всё это может нести новая элементарная частица. Однако для того, чтобы точно выяснить, какая из моделей работает на самом деле, требуется больше данных.

Один из способов отсеять некоторые из разработанных учёными моделей — найти более массивные нейтронные звёзды. «Для каждой модели существует определённая максимальная масса, выше которой звезда коллапсирует в чёрную дыру», — говорит Каспи. А астрономы, помимо всего прочего, ещё и не совсем понимают, где проходит граница между чёрными дырами и нейтронными звёздами. Самая массивная нейтронная звезда, PSR J0740 + 6620, имеет массу в 2,1 солнечной, тогда как самая маленькая найденная чёрная дыра, получившая название Единорог, всего в три раза тяжелее Солнца.

В 2017 году астронавты доставили на Международную космическую станцию прибор NICER. Это первая специализированная миссия по изучению недр нейтронных звёзд, и поэтому, по словам Сафи-Харба, «лучший эксперимент для поднятия завесы тайны над составом ядра подобного тела».

Понимание того, что происходит в ядре нейтронной звезды, также поможет объяснить то, что происходит снаружи, а именно её магнитное поле. Первоначально теоретики полагали, что магнитные поля вокруг нейтронных звёзд являются в основном диполями, причём северное и южное поля располагаются на противоположных сторонах объекта. Но недавние наблюдения показали, что всё не так просто. Возьмём пульсар J0030 + 0451, который изучали при помощи NICER в 2019 году. На основе наблюдений моделирование предсказывает возможность появления двух или даже трёх отдельных магнитных полей только в южном полушарии этого объекта.

И хотя нейтронные звёзды преподносят нам множество загадок, астрономия всё же вступает в золотую эру. А благодаря сотрудничеству обсерватории LIGO и интерферометра Virgo, у исследователей появился новый инструмент для изучения гравитационных волн. Пока что LIGO удалось зафиксировать всего два слияния пар нейтронных звёзд, но учёные надеются, что обсерватория сможет зафиксировать гораздо больше подобных случаев в ближайшие годы. «Строится множество больших телескопов, работающих в самых разных диапазонах электромагнитного спектра, — говорит Сафи-Харб. — Именно совместная работа всех этих телескопов по изучению гравитационных волн волнует меня больше всего, потому что совершенно определённо в будущем произойдёт множества открытий и сюрпризов, которых мы даже не можем себе вообразить».

И с каждой новой обнаруженной нейтронной звездой астрономы узнают всё больше об этих компактных объектах, в том числе о том, что их точные характеристики, которые они ожидали выяснить, больше похожи на скользящий спектр. Было доказано, что некоторые магнетары демонстрируют скорее пульсароподобное поведение и наоборот. И что ещё более странно, рентгеновская обсерватория Chandra обнаружила то, что исследователи называют антимагнетарами. Они похожи на нейтронные звёзды с нехарактерно слабыми магнитными полями. За последнее десятилетие около двух десятков этих странных объектов были обнаружены в центрах остатков сверхновых.

«Вот почему я занимаюсь такой астрономией, — говорит Каспи. — Нейтронные звёзды — это действительно круто».

Источник

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

38
Войдите, чтобы видеть ещё 3 комментария, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Прекрасный Пол Атрейдес
Вечность назад

Хороший обзор, спасибо. А можно про вот этот аспект поподробнее: "пульсар, испускающий струи вещества и АНТИВЕЩЕСТВА из своих полюсов"

Тревожный Томаш Пескек
Вечность назад

Я так понимаю это какой-то очень плохой перевод зарубежной статьи

Показать скрытые комментарии

Загружаем комментарии...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Зарегистрируйтесь на сайте, чтобы не видеть рекламу, создавать и отслеживать темы, сохранять статьи в личные закладки и участвовать в обсуждениях
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.