Niesamowite fakty z kosmosu. Pulsary - gwiazdy neutronowe Skład gwiazd neutronowych

Gwiazda neutronowa to bardzo szybko obracające się ciało powstałe po eksplozji. Przy średnicy 20 kilometrów ciało to ma masę porównywalną do Słońca; jeden gram gwiazdy neutronowej ważyłby w warunkach ziemskich ponad 500 milionów ton! Ta ogromna gęstość powstaje w wyniku wtłaczania elektronów w jądra, z których łączą się one z protonami, tworząc neutrony. W rzeczywistości gwiazdy neutronowe mają bardzo podobne właściwości, w tym gęstość i skład, do jąder atomowych. Istnieje jednak znacząca różnica: w jądrach nukleony przyciągają silne oddziaływania, a w gwiazdach siła

Jak to jest?

Aby zrozumieć, czym są te tajemnicze przedmioty, zdecydowanie zalecamy zapoznanie się z przemówieniami Siergieja Borysowicza Popowa Siergiej Borisowicz Popow Astrofizyk i popularyzator nauki, doktor nauk fizycznych i matematycznych, czołowy pracownik naukowy Państwowego Instytutu Astronomicznego im. komputer. Sternberga. Laureat Fundacji Dynastia (2015). Laureat nagrody państwowej „Za wierność nauce” jako najlepszy popularyzator roku 2015

Skład gwiazd neutronowych

Skład tych obiektów (z oczywistych powodów) był dotychczas badany jedynie w teorii i obliczeniach matematycznych. Jednak wiele już wiadomo. Jak sama nazwa wskazuje, składają się one głównie z gęsto upakowanych neutronów.

Atmosfera gwiazdy neutronowej ma zaledwie kilka centymetrów grubości, ale całe jej promieniowanie cieplne jest w niej skoncentrowane. Za atmosferą znajduje się skorupa składająca się z gęsto upakowanych jonów i elektronów. W środku znajduje się jądro zbudowane z neutronów. Bliżej środka osiągana jest maksymalna gęstość materii, która jest 15 razy większa niż gęstość jądrowa. Gwiazdy neutronowe to najgęstsze obiekty we wszechświecie. Jeśli spróbujesz jeszcze bardziej zwiększyć gęstość materii, nastąpi zapadnięcie się w czarną dziurę lub powstanie gwiazda kwarkowa.

Teraz obiekty te są badane poprzez obliczanie złożonych modeli matematycznych na superkomputerach.

Pole magnetyczne

Gwiazdy neutronowe osiągają prędkość obrotową do 1000 obrotów na sekundę. W tym przypadku elektrycznie przewodząca plazma i materia jądrowa wytwarzają pola magnetyczne o gigantycznej sile.

Na przykład pole magnetyczne Ziemi wynosi -1 gaus, gwiazdy neutronowej - 10 000 000 000 000 gausów. Najsilniejsze pole stworzone przez człowieka będzie miliardy razy słabsze.

Rodzaje gwiazd neutronowych

Pulsary

Jest to ogólna nazwa wszystkich gwiazd neutronowych. Pulsary mają jasno określony okres rotacji, który nie zmienia się przez bardzo długi czas. Dzięki tej właściwości zaczęto je nazywać „latarniami wszechświata”.

Cząsteczki wylatują przez bieguny wąskim strumieniem z bardzo dużą prędkością, stając się źródłem emisji radiowej. Z powodu niedopasowania osi obrotu kierunek przepływu stale się zmienia, tworząc efekt latarni morskiej. I jak każda latarnia morska, pulsary mają własną częstotliwość sygnału, dzięki której można je zidentyfikować.

Prawie wszystkie odkryte gwiazdy neutronowe istnieją w układach podwójnych rentgenowskich lub jako pojedyncze pulsary.

Magnetary

Kiedy rodzi się bardzo szybko wirująca gwiazda neutronowa, ogólny obrót i konwekcja tworzą ogromne pole magnetyczne. Dzieje się tak dzięki procesowi „aktywnego dynama”. Pole to przewyższa pole zwykłych pulsarów dziesiątki tysięcy razy. Działanie dynama kończy się po 10–20 sekundach, a atmosfera gwiazdy ochładza się, ale w tym czasie pole magnetyczne udaje się ponownie pojawić. Jest niestabilny, a gwałtowna zmiana jego struktury powoduje wyzwolenie gigantycznej ilości energii. Okazuje się, że pole magnetyczne gwiazdy ulega samorozrywaniu. Kandydatów na rolę magnetarów w naszej galaktyce jest kilkunastu. Jego pojawienie się jest możliwe z gwiazdy o masie co najmniej 8 mas naszego Słońca. Ich wymiary wynoszą około 15 km średnicy, a masa wynosi około jednej masy Słońca. Jednak nie uzyskano jeszcze wystarczającego potwierdzenia istnienia magnetarów.

Pulsary rentgenowskie.

Uważa się je za inną fazę życia magnetarów i emitują wyłącznie w zakresie rentgenowskim. Promieniowanie powstaje w wyniku eksplozji, które mają określony czas.

Niektóre gwiazdy neutronowe pojawiają się w układach podwójnych lub zyskują towarzysza, przechwytując go w swoim polu grawitacyjnym. Taki towarzysz odda swój majątek agresywnemu sąsiadowi. Jeśli towarzysz gwiazdy neutronowej ma masę nie mniejszą niż Słońce, wówczas możliwe są ciekawe zjawiska – wybuchy. Są to błyski promieni rentgenowskich trwające sekundy lub minuty. Ale są w stanie zwiększyć jasność gwiazdy do 100 tysięcy słonecznych. Wodór i hel przeniesione z towarzysza układają się warstwami na powierzchni rozrywacza. Kiedy warstwa staje się bardzo gęsta i gorąca, rozpoczyna się reakcja termojądrowa. Siła takiej eksplozji jest niesamowita: każdy centymetr kwadratowy gwiazdy uwalnia moc równoważną eksplozji potencjału nuklearnego całej Ziemi.

W obecności gigantycznego towarzysza materia jest dla niego tracona w postaci wiatru gwiazdowego, a gwiazda neutronowa przyciąga ją swoją grawitacją. Cząstki lecą wzdłuż linii siły w kierunku biegunów magnetycznych. Jeśli oś magnetyczna i oś obrotu nie pokrywają się, jasność gwiazdy będzie zmienna. Rezultatem jest pulsar rentgenowski.

Pulsary milisekundowe.

Są one również kojarzone z systemami binarnymi i mają najkrótsze okresy (poniżej 30 milisekund). Wbrew oczekiwaniom okazują się nie najmłodsi, ale dość starzy. Stara i powolna gwiazda neutronowa pochłania materię od swojego gigantycznego towarzysza. Materia, opadając na powierzchnię najeźdźcy, przekazuje mu energię rotacyjną, a rotacja gwiazdy nasila się. Stopniowo towarzysz zamieni się w utratę masy.

Egzoplanety wokół gwiazd neutronowych

Bardzo łatwo było znaleźć układ planetarny wokół pulsara PSR 1257+12, oddalonego o 1000 lat świetlnych od Słońca. W pobliżu gwiazdy znajdują się trzy planety o masach 0,2, 4,3 i 3,6 masy ziemskiej, których okresy orbitalne wynoszą 25, 67 i 98 dni. Później odkryto inną planetę o masie Saturna i okresie orbitalnym wynoszącym 170 lat. Znany jest również pulsar z planetą nieco masywniejszą od Jowisza.

W rzeczywistości paradoksalne jest to, że planety istnieją w pobliżu pulsara. Gwiazda neutronowa rodzi się w wyniku eksplozji supernowej i traci większość swojej masy. Pozostała część nie ma już wystarczającej grawitacji, aby utrzymać satelity. Znalezione planety powstały prawdopodobnie po kataklizmie.

Badania

Liczba znanych gwiazd neutronowych wynosi około 1200. Z nich 1000 uważa się za pulsary radiowe, a pozostałe identyfikuje się jako źródła promieniowania rentgenowskiego. Nie da się zbadać tych obiektów wysyłając do nich jakąkolwiek aparaturę. Wiadomości zostały wysłane do inteligentnych istot na statkach Pioneerów. A położenie naszego Układu Słonecznego jest dokładnie wskazane poprzez orientację w kierunku pulsarów znajdujących się najbliżej Ziemi. Linie ze Słońca pokazują kierunki do tych pulsarów i odległości do nich. A nieciągłość linii wskazuje na okres ich obiegu.

Nasz najbliższy neutronowy sąsiad znajduje się 450 lat świetlnych stąd. Jest to układ podwójny - gwiazda neutronowa i biały karzeł, jego okres pulsacji wynosi 5,75 milisekundy.

Trudno jest znaleźć się blisko gwiazdy neutronowej i przeżyć. Można tylko fantazjować na ten temat. I jak możemy sobie wyobrazić wartości temperatury, pola magnetycznego i ciśnienia, które wykraczają poza granice rozsądku? Ale pulsary pomogą nam także w badaniu przestrzeni międzygwiazdowej. Żadna, nawet najbardziej odległa podróż galaktyczna nie będzie katastrofalna, jeśli we wszystkich zakątkach Wszechświata widoczne będą stabilne latarnie.

O planetach, o strukturze kosmosu, o ludzkim ciele i głębokiej przestrzeni kosmicznej. Każdemu faktowi towarzyszy duża i kolorowa ilustracja.

Masa Słońca stanowi 99,86% masy całego Układu Słonecznego, pozostałe 0,14% to planety i asteroidy.

Pole magnetyczne Jowisza jest tak potężne, że każdego dnia wzbogaca pole magnetyczne naszej planety o miliardy watów.

Największy basen w Układzie Słonecznym, powstały w wyniku zderzenia z obiektem kosmicznym, znajduje się na Merkurym. To Basen Caloris, którego średnica wynosi 1550 km. Zderzenie było tak silne, że fala uderzeniowa przeszła przez całą planetę, radykalnie zmieniając jej wygląd.

Materia słoneczna wielkości główki szpilki umieszczona w atmosferze naszej planety zacznie wchłaniać tlen z niewiarygodną prędkością i w ułamku sekundy zniszczy całe życie w promieniu 160 kilometrów.

1 rok plutoniczny trwa 248 lat ziemskich. Oznacza to, że podczas gdy Pluton wykonuje tylko jeden pełny obrót wokół Słońca, Ziemi udaje się wykonać 248.

Jeszcze ciekawiej jest z Wenus, gdzie 1 dzień trwa 243 ziemskie dni, a rok to tylko 225.

Marsjański wulkan Olympus Mons jest największym w Układzie Słonecznym. Jego długość wynosi ponad 600 km, a wysokość 27 km, a wysokość najwyższego punktu na naszej planecie, szczytu Mount Everest, sięga zaledwie 8,5 km.

Wybuchowi (rozbłysku) supernowej towarzyszy uwolnienie gigantycznej ilości energii. W ciągu pierwszych 10 sekund eksplodująca supernowa wytwarza więcej energii niż Słońce w ciągu 10 miliardów lat, a w krótkim czasie wytwarza więcej energii niż wszystkie obiekty w galaktyce razem wzięte (z wyłączeniem innych supernowych). Jasność takich gwiazd z łatwością przyćmiewa jasność galaktyk, w których rozbłysły.

Maleńkie gwiazdy neutronowe, których średnica nie przekracza 10 km, ważą tyle samo co Słońce (pamiętajcie fakt nr 1). Grawitacja tych obiektów astronomicznych jest niezwykle duża i gdyby hipotetycznie wylądował na nich astronauta, masa jego ciała wzrosłaby o około milion ton.

5 lutego 1843 roku astronomowie odkryli kometę, której nadali nazwę „Wielka” (znana również jako kometa marcowa, C/1843 D1 i 1843 I). Przelatując blisko Ziemi w marcu tego samego roku, ogonem „wyłożył” niebo na dwie części, którego długość osiągnęła 800 milionów kilometrów. Ziemianie obserwowali ogon ciągnący się za „Wielką Kometą” przez ponad miesiąc, aż 19 kwietnia 1983 roku całkowicie zniknął z nieba.

Energia promieni słonecznych, które nas obecnie ogrzewa, powstała w jądrze Słońca ponad 30 milionów lat temu – większość tego czasu zajęło pokonanie gęstej powłoki ciała niebieskiego i zaledwie 8 minut, aby dotrzeć do powierzchni naszej planety .

Większość ciężkich pierwiastków w organizmie (takich jak wapń, żelazo i węgiel) to produkty uboczne eksplozji supernowej, która zapoczątkowała powstawanie Układu Słonecznego.

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda odkryli, że 0,67% wszystkich skał na Ziemi ma pochodzenie marsjańskie.

Gęstość Saturna wynosząca 5,6846 x 1026 kg jest tak mała, że ​​gdybyśmy mogli umieścić go w wodzie, unosiłby się na samej powierzchni.

Na księżycu Jowisza, Io, zarejestrowano około 400 aktywnych wulkanów. Prędkość emisji siarki i dwutlenku siarki podczas erupcji może przekraczać 1 km/s, a wysokość wypływów może sięgać 500 kilometrów.

Wbrew powszechnemu przekonaniu przestrzeń nie jest całkowitą próżnią, ale jest do niej wystarczająco blisko, bo. Na 88 galonów (0,4 m3) materii kosmicznej przypada co najmniej 1 atom (a jak często uczą w szkole, w próżni nie ma atomów ani cząsteczek).

Wenus jest jedyną planetą w Układzie Słonecznym, która obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Ma to kilka teoretycznych uzasadnień. Niektórzy astronomowie są przekonani, że taki los spotyka wszystkie planety posiadające gęstą atmosferę, która najpierw spowalnia, a następnie wiruje ciało niebieskie w kierunku przeciwnym do jego początkowego obrotu, inni zaś sugerują, że przyczyną było upadek grupy dużych asteroid na powierzchnię Wenus.

Od początku 1957 roku (rok wystrzelenia pierwszego sztucznego satelity, Sputnik-1) ludzkości udało się dosłownie zasiać orbitę naszej planety różnymi satelitami, ale tylko jeden z nich miał szczęście powtórzyć „los z Titanica”. W 1993 roku satelita Olympus, będący własnością Europejskiej Agencji Kosmicznej, uległ zniszczeniu w wyniku zderzenia z asteroidą.

Za największy meteoryt, który spadł na Ziemię, uważany jest 2,7-metrowy Hoba, odkryty w Namibii. Meteoryt waży 60 ton i składa się w 86% z żelaza, co czyni go największym naturalnie występującym kawałkiem żelaza na Ziemi.

Mały Pluton jest uważany za najzimniejszą planetę (planetoidę) w Układzie Słonecznym. Jego powierzchnię pokrywa gruba skorupa lodu, a temperatura spada do -2000 stopni Celsjusza. Lód na Plutonie ma zupełnie inną strukturę niż na Ziemi i jest kilkukrotnie mocniejszy od stali.

Oficjalna teoria naukowa głosi, że człowiek może przeżyć w przestrzeni kosmicznej bez skafandra przez 90 sekund, jeśli natychmiast wydycha całe powietrze z płuc. Jeśli w płucach pozostanie niewielka ilość gazu, zaczną się one rozszerzać, tworząc pęcherzyki powietrza, które po uwolnieniu do krwi doprowadzą do zatorowości i nieuniknionej śmierci. Jeśli płuca wypełnią się gazami, po prostu pękną. Po 10-15 sekundach przebywania w przestrzeni kosmicznej woda w organizmie człowieka zamieni się w parę, a wilgoć w ustach i przed oczami zacznie wrzeć. W rezultacie tkanki miękkie i mięśnie ulegną puchnięciu, co doprowadzi do całkowitego unieruchomienia. Następstwem tego będzie utrata wzroku, oblodzenie jamy nosowej i krtani, zasinienie skóry, która w dodatku będzie cierpieć z powodu silnych oparzeń słonecznych. Najciekawsze jest to, że przez kolejne 90 sekund mózg nadal będzie żył, a serce będzie bić. Teoretycznie, jeśli w ciągu pierwszych 90 sekund przegrany kosmonauta, który ucierpiał w przestrzeni kosmicznej, zostanie umieszczony w komorze ciśnieniowej, wówczas ujdzie mu to na sucho, doznając jedynie powierzchownych uszkodzeń i lekkiego strachu.

Ciężar naszej planety jest wielkością niestabilną. Naukowcy odkryli, że każdego roku Ziemia zyskuje ~40 160 ton i traci ~96 600 ton, tracąc w ten sposób 56 440 ton.

Grawitacja ziemska uciska kręgosłup człowieka, dlatego astronauta wlatujący w przestrzeń kosmiczną rośnie o około 5,08 cm. Jednocześnie jego serce kurczy się, zmniejsza swoją objętość i zaczyna pompować mniej krwi. Jest to reakcja organizmu na zwiększoną objętość krwi, która wymaga mniejszego ciśnienia do normalnego krążenia.

W kosmosie mocno ściśnięte części metalowe spontanicznie się ze sobą łączą. Dzieje się tak na skutek braku na ich powierzchni tlenków, których wzbogacanie następuje jedynie w środowisku zawierającym tlen (wyraźnym przykładem takiego środowiska jest atmosfera ziemska). Z tego powodu specjaliści NASA (National Aeronautics and Space Administration) traktują wszystkie metalowe części statku kosmicznego materiałami utleniającymi.

Pomiędzy planetą a jej satelitą zachodzi efekt przyspieszenia pływowego, który charakteryzuje się spowolnieniem obrotu planety wokół własnej osi i zmianą orbity satelity. Zatem co stulecie obrót Ziemi spowalnia o 0,002 sekundy, w wyniku czego długość dnia na planecie wzrasta o ~15 mikrosekund rocznie, a Księżyc oddala się od nas o 3,8 centymetra rocznie.

„Kosmiczny bączek”, zwany gwiazdą neutronową, jest najszybciej wirującym obiektem we Wszechświecie, wykonującym do 500 obrotów na sekundę wokół własnej osi. Ponadto te kosmiczne ciała są tak gęste, że jedna łyżka stołowa ich substancji składowej będzie ważyć ~10 miliardów ton.

Gwiazda Betelgeza znajduje się 640 lat świetlnych od Ziemi i jest najbliższą naszemu układowi planetarnemu kandydatką do tytułu supernowej. Jest tak duży, że jeśli umieści się go w miejscu Słońca, wypełni średnicę orbity Saturna. Gwiazda ta osiągnęła już masę 20 Słońc wystarczającą do eksplozji i według niektórych naukowców powinna eksplodować w ciągu najbliższych 2-3 tysięcy lat. W szczytowym momencie eksplozji, która potrwa co najmniej dwa miesiące, Betelgeza będzie miała jasność 1050 razy większą niż Słońce, dzięki czemu jej śmierć będzie widoczna z Ziemi nawet gołym okiem.

Najbliższa nam galaktyka, Andromeda, jest oddalona o 2,52 miliona lat. Droga Mleczna i Andromeda zbliżają się do siebie z ogromnymi prędkościami (prędkość Andromedy wynosi 300 km/s, a Drogi Mlecznej 552 km/s) i najprawdopodobniej zderzą się za 2,5-3 miliardy lat.

W 2011 roku astronomowie odkryli planetę składającą się w 92% z ultragęstego krystalicznego węgla – diamentu. Cenne ciało niebieskie, które jest 5 razy większe od naszej planety i cięższe od Jowisza, znajduje się w gwiazdozbiorze Węża, w odległości 4000 lat świetlnych od Ziemi.

Główny pretendent do tytułu nadającej się do zamieszkania planety pozasłonecznej, „Super-Ziemia” GJ 667Cc, znajduje się zaledwie 22 lata świetlne od Ziemi. Jednak podróż do niego zajmie nam 13 878 738 000 lat.

Na orbicie naszej planety znajduje się wysypisko odpadów powstałych w wyniku rozwoju astronautyki. Ponad 370 000 obiektów o masie od kilku gramów do 15 ton krąży wokół Ziemi z prędkością 9834 m/s, zderzając się ze sobą i rozpadając na tysiące mniejszych części.

W każdej sekundzie Słońce traci około 1 miliona ton materii i staje się lżejsze o kilka miliardów gramów. Powodem tego jest przepływ zjonizowanych cząstek wypływających z jej korony, co nazywany jest „wiatrem słonecznym”.

Z biegiem czasu układy planetarne stają się niezwykle niestabilne. Dzieje się tak na skutek osłabienia połączeń między planetami i gwiazdami, wokół których krążą. W takich układach orbity planet stale się przesuwają, a nawet mogą się przecinać, co prędzej czy później doprowadzi do zderzenia planet. Ale nawet jeśli tak się nie stanie, to po kilkuset, tysiącach, milionach lub miliardach lat planety odsuną się od swojej gwiazdy na taką odległość, że jej przyciąganie grawitacyjne po prostu nie będzie w stanie ich utrzymać i odlecą swobodnie. przez galaktykę.

1. Masa Słońca stanowi 99,86% masy całego Układu Słonecznego, pozostałe 0,14% to planety i asteroidy.

2. Pole magnetyczne jest tak potężne, że każdego dnia wzbogaca pole magnetyczne naszej planety o miliardy watów.

3. Znajduje się największy basen w Układzie Słonecznym, powstały w wyniku zderzenia z obiektem kosmicznym. To Basen Caloris, którego średnica wynosi 1550 km. Zderzenie było tak silne, że fala uderzeniowa przeszła przez całą planetę, radykalnie zmieniając jej wygląd.

4. Materia słoneczna wielkości główki szpilki umieszczona w atmosferze naszej planety zacznie wchłaniać tlen z niewiarygodną prędkością i w ułamku sekundy zniszczy całe życie w promieniu 160 kilometrów.

5. 1 rok plutoński trwa 248 lat ziemskich. Oznacza to, że podczas gdy Pluton wykonuje tylko jeden pełny obrót wokół Słońca, Ziemi udaje się wykonać 248.

6. Jeszcze ciekawiej jest z Wenus, gdzie 1 dzień trwa 243 ziemskie dni, a rok to tylko 225.

7. Marsjański wulkan Olympus Mons jest największy w Układzie Słonecznym. Jego długość wynosi ponad 600 km, a wysokość 27 km, a wysokość najwyższego punktu na naszej planecie, szczytu Mount Everest, sięga zaledwie 8,5 km.

8. Wybuchowi (rozbłysku) supernowej towarzyszy uwolnienie gigantycznej ilości energii. W ciągu pierwszych 10 sekund eksplodująca supernowa wytwarza więcej energii niż przez 10 miliardów lat, a w krótkim czasie wytwarza więcej energii niż wszystkie obiekty w galaktyce razem wzięte (z wyłączeniem innych supernowych).
Jasność takich gwiazd z łatwością przyćmiewa jasność galaktyk, w których rozbłysły.

9. Maleńkie gwiazdy neutronowe, których średnica nie przekracza 10 km, ważą tyle, co Słońce (pamiętajcie fakt nr 1). Grawitacja tych obiektów astronomicznych jest niezwykle duża i gdyby hipotetycznie wylądował na nich astronauta, masa jego ciała wzrosłaby o około milion ton.

10. 5 lutego 1843 roku astronomowie odkryli kometę, której nadali nazwę „Wielka” (znana również jako kometa marcowa, C/1843 D1 i 1843 I). Przelatując w pobliżu w marcu tego samego roku, ogonem „wyłożył” niebo na dwie części, którego długość osiągnęła 800 milionów kilometrów.
Ziemianie obserwowali ogon ciągnący się za „Wielką Kometą” przez ponad miesiąc, aż 19 kwietnia 1983 roku całkowicie zniknął z nieba.

11. Energia promieni słonecznych, które nas teraz ogrzewają, powstała w jądrze Słońca ponad 30 000 milionów lat temu - większość tego czasu potrzebowała, aby pokonać gęstą powłokę ciała niebieskiego i zaledwie 8 minut, aby dotrzeć do powierzchni naszej planety.

12. Większość ciężkich pierwiastków w Twoim organizmie (takich jak wapń, żelazo i węgiel) to produkty uboczne eksplozji supernowej, która zapoczątkowała powstawanie Układu Słonecznego.

13. Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda odkryli, że 0,67% wszystkich skał na Ziemi ma pochodzenie.

14. Gęstość 5,6846·1026 kg Saturna jest tak mała, że ​​gdybyśmy umieli umieścić go w wodzie, unosiłby się na samej powierzchni.

15. Na księżycu Saturna, Io, zarejestrowano około 400 aktywnych wulkanów. Prędkość emisji siarki i dwutlenku siarki podczas erupcji może przekraczać 1 km/s, a wysokość wypływów może sięgać 500 kilometrów.

16. Wbrew powszechnemu przekonaniu przestrzeń nie jest całkowitą próżnią, ale jest do niej dość blisko, ponieważ Na 88 galonów materii kosmicznej przypada co najmniej 1 atom (a jak wiemy, w próżni nie ma atomów ani cząsteczek).

17. Wenus jest jedyną planetą w Układzie Słonecznym, która obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Ma to kilka teoretycznych uzasadnień. Niektórzy astronomowie są przekonani, że taki los spotyka wszystkie planety posiadające gęstą atmosferę, która najpierw spowalnia, a następnie wiruje ciało niebieskie w kierunku przeciwnym do jego początkowego obrotu, zaś inni sugerują, że przyczyną był upadek grupy dużych asteroid na powierzchnia.

18. Od początku 1957 r. (rok wystrzelenia pierwszego sztucznego satelity, Sputnik-1) ludzkości udało się dosłownie zasiać orbitę naszej planety różnymi satelitami, ale tylko jeden z nich miał szczęście powtórzyć „los Titanica”. W 1993 roku satelita Olympus, będący własnością Europejskiej Agencji Kosmicznej, uległ zniszczeniu w wyniku zderzenia z asteroidą.

19. Za największy meteoryt, który spadł na Ziemię, uważa się 2,7-metrowy „Hoba” odkryty w Namibii. waży 60 ton i składa się w 86% z żelaza, co czyni go największym naturalnie występującym kawałkiem żelaza na Ziemi.

20. uważana jest za najzimniejszą planetę w Układzie Słonecznym. Jego powierzchnia pokryta jest grubą skorupą lodu, a temperatura spada do - 200 0C. Lód na Plutonie ma zupełnie inną strukturę niż na Ziemi i jest kilkukrotnie mocniejszy od stali.

21. Oficjalna teoria naukowa głosi, że człowiek może przeżyć w kosmosie bez skafandra przez 90 sekund, jeśli natychmiast wydycha całe powietrze z płuc.
Jeśli w płucach pozostanie niewielka ilość gazu, zaczną się one rozszerzać, tworząc pęcherzyki powietrza, które po uwolnieniu do krwi doprowadzą do zatorowości i nieuniknionej śmierci. Jeśli płuca wypełnią się gazami, po prostu pękną.
Po 10-15 sekundach przebywania w przestrzeni kosmicznej woda w organizmie człowieka zamieni się w parę, a wilgoć w ustach i przed oczami zacznie wrzeć. W rezultacie tkanki miękkie i mięśnie ulegną puchnięciu, co doprowadzi do całkowitego unieruchomienia.
Następstwem tego będzie utrata wzroku, oblodzenie jamy nosowej i krtani, zasinienie skóry, która w dodatku będzie cierpieć z powodu silnych oparzeń słonecznych.
Najciekawsze jest to, że przez kolejne 90 sekund mózg nadal będzie żył, a serce będzie bić.
Teoretycznie, jeśli w ciągu pierwszych 90 sekund przegrany kosmonauta, który ucierpiał w przestrzeni kosmicznej, zostanie umieszczony w komorze ciśnieniowej, ujdzie mu to na sucho jedynie z powierzchownymi obrażeniami i lekkim strachem.

22. Waga naszej planety jest wielkością niestabilną. Naukowcy odkryli, że każdego roku Ziemia zyskuje ~40 160 ton i traci ~96 600 ton, tracąc w ten sposób 56 440 ton.

23. Ziemska grawitacja uciska ludzki kręgosłup, więc po uderzeniu astronauta rośnie około 5,08 cm.
W tym samym czasie jego serce kurczy się, zmniejsza swoją objętość i zaczyna pompować mniej krwi. Jest to reakcja organizmu na zwiększoną objętość krwi, która wymaga mniejszego ciśnienia do normalnego krążenia.

24. W kosmosie mocno ściśnięte części metalowe spontanicznie się ze sobą łączą. Dzieje się tak na skutek braku na ich powierzchni tlenków, których wzbogacanie następuje jedynie w środowisku zawierającym tlen (wyraźnym przykładem takiego środowiska jest atmosfera ziemska). Z tego powodu eksperci NASA Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej jest agencją należącą do rządu federalnego USA, podlegającą bezpośrednio Wiceprezydentowi Stanów Zjednoczonych i finansowaną w 100% z budżetu państwa, odpowiedzialną za cywilny program kosmiczny krajów. Wszystkie zdjęcia i filmy uzyskane przez NASA i jej podmioty stowarzyszone, w tym z licznych teleskopów i interferometrów, są publikowane w domenie publicznej i mogą być swobodnie kopiowane. traktować wszystkie metalowe części statku kosmicznego materiałami utleniającymi.

25. Pomiędzy planetą a jej satelitą występuje efekt przyspieszenia pływowego, który charakteryzuje się spowolnieniem obrotu planety wokół własnej osi i zmianą orbity satelity. Zatem co stulecie obrót Ziemi spowalnia o 0,002 sekundy, w wyniku czego długość dnia na planecie zwiększa się o ~15 mikrosekund rocznie i oddala się od nas o 3,8 centymetra rocznie.

26. „Kosmiczny bączek” zwany gwiazdą neutronową to najszybciej wirujący obiekt we Wszechświecie, który wykonuje do 500 tysięcy obrotów na sekundę wokół własnej osi. Ponadto te kosmiczne ciała są tak gęste, że jedna łyżka stołowa ich substancji składowej będzie ważyć ~10 miliardów ton.

27. Gwiazda Betelgeza znajduje się 640 lat świetlnych od Ziemi i jest najbliższą naszemu układowi planetarnemu kandydatką do tytułu supernowej. Jest tak duży, że jeśli umieści się go w miejscu Słońca, wypełni średnicę orbity Saturna. Gwiazda ta osiągnęła już masę 20 Słońc wystarczającą do eksplozji i według niektórych naukowców powinna eksplodować w ciągu najbliższych 2-3 tysięcy lat. W szczytowym momencie eksplozji, która potrwa co najmniej dwa miesiące, Betelgeza będzie miała jasność 1050 razy większą niż Słońce, dzięki czemu jej śmierć będzie widoczna z Ziemi nawet gołym okiem.

28. Najbliższa nam galaktyka, Andromeda, znajduje się w odległości 2,52 miliona lat. Droga Mleczna i Andromeda zbliżają się do siebie z ogromnymi prędkościami (prędkość Andromedy wynosi 300 km/s, a Drogi Mlecznej 552 km/s) i najprawdopodobniej zderzą się za 2,5-3 miliardy lat.

29. W 2011 roku astronomowie odkryli planetę składającą się w 92% z ultragęstego krystalicznego węgla - diamentu. Cenne ciało niebieskie, które jest 5 razy większe od naszej planety i cięższe od Jowisza, znajduje się w gwiazdozbiorze Węża, w odległości 4000 lat świetlnych od Ziemi.

30. Główny pretendent do tytułu planety mieszkalnej Układu Pozasłonecznego, „Super-Ziemia” GJ 667Cc, znajduje się w odległości zaledwie 22 lat świetlnych od Ziemi. Jednak podróż do niego zajmie nam 13 878 738 000 lat.

31. Na orbicie naszej planety znajduje się wysypisko odpadów powstałych w wyniku rozwoju astronautyki. Ponad 370 000 obiektów o masie od kilku gramów do 15 ton krąży wokół Ziemi z prędkością 9834 m/s, zderzając się ze sobą i rozpadając na tysiące mniejszych części.

32. W każdej sekundzie Słońce traci ~1 milion ton materii i staje się lżejsze o kilka miliardów gramów. Powodem tego jest przepływ zjonizowanych cząstek wypływających z jej korony, co nazywany jest „wiatrem słonecznym”.

33. Z biegiem czasu układy planetarne stają się niezwykle niestabilne. Dzieje się tak na skutek osłabienia połączeń między planetami i gwiazdami, wokół których krążą.
W takich układach orbity planet stale się przesuwają, a nawet mogą się przecinać, co prędzej czy później doprowadzi do zderzenia planet. Ale nawet jeśli tak się nie stanie, to po kilkuset, tysiącach, milionach lub miliardach lat planety odsuną się od swojej gwiazdy na taką odległość, że jej przyciąganie grawitacyjne po prostu nie będzie w stanie ich utrzymać i wyruszą w skonsolidowany lot w całej galaktyce.

33 fakty. Znani i mniej znani. O planetach, o strukturze kosmosu, o ludzkim ciele i głębokiej przestrzeni kosmicznej. Każdemu faktowi towarzyszy duża i kolorowa ilustracja.

1. Masa Słońca stanowi 99,86% masy całego Układu Słonecznego, pozostałe 0,14% pochodzi z planet i asteroid.

2. Pole magnetyczne Jowisza tak potężny, że każdego dnia wzbogaca pole magnetyczne naszej planety o miliardy watów.

3. Największy basen Układ Słoneczny powstały w wyniku zderzenia z obiektem kosmicznym znajduje się na Merkurym. To Basen Caloris, którego średnica wynosi 1550 km. Zderzenie było tak silne, że fala uderzeniowa przeszła przez całą planetę, radykalnie zmieniając jej wygląd.

4. Materia słoneczna wielkości główki szpilki, umieszczony w atmosferze naszej planety, zacznie pochłaniać tlen z niewiarygodną prędkością i w ułamku sekundy zniszczy całe życie w promieniu 160 kilometrów.

5. 1 rok plutoński trwa 248 lat ziemskich. Oznacza to, że podczas gdy Pluton wykonuje tylko jeden pełny obrót wokół Słońca, Ziemi udaje się wykonać 248.

6. Jeszcze bardziej interesujące Podobnie jest z Wenus, gdzie 1 dzień trwa 243 ziemskie dni, a rok tylko 225.

7. Marsjański wulkan „Olympus”(Olympus Mons) jest największym w Układzie Słonecznym. Jego długość wynosi ponad 600 km, a wysokość 27 km, a wysokość najwyższego punktu na naszej planecie, szczytu Mount Everest, sięga zaledwie 8,5 km.

8. Wybuch (rozbłysk) supernowej towarzyszy wyzwolenie gigantycznej ilości energii. W ciągu pierwszych 10 sekund eksplodująca supernowa wytwarza więcej energii niż Słońce w ciągu 10 miliardów lat, a w krótkim czasie wytwarza więcej energii niż wszystkie obiekty w galaktyce razem wzięte (z wyłączeniem innych supernowych).

Jasność takich gwiazd z łatwością przyćmiewa jasność galaktyk, w których rozbłysły.

9. Małe gwiazdy neutronowe, których średnica nie przekracza 10 km, ważą tyle, co Słońce (pamiętajcie fakt nr 1). Grawitacja tych obiektów astronomicznych jest niezwykle duża i gdyby hipotetycznie wylądował na nich astronauta, masa jego ciała wzrosłaby o około milion ton.

10. 5 lutego 1843 astronomowie odkryli kometę, której nadali nazwę „Wielka” (znana również jako kometa marcowa, C/1843 D1 i 1843 I). Przelatując blisko Ziemi w marcu tego samego roku, ogonem „wyłożył” niebo na dwie części, którego długość osiągnęła 800 milionów kilometrów.

Ziemianie obserwowali ogon ciągnący się za „Wielką Kometą” przez ponad miesiąc, aż 19 kwietnia 1843 roku całkowicie zniknął z nieba.

11. Ogrzewa nas Teraz energia promieni słonecznych powstała w jądrze Słońca ponad 30 milionów lat temu - większość tego czasu była potrzebna, aby pokonać gęstą powłokę ciała niebieskiego i zaledwie 8 minut, aby dotrzeć do powierzchni naszej planety.

12. Większość ciężkich pierwiastków zawarte w Twoim organizmie (takie jak wapń, żelazo i węgiel) są produktami ubocznymi eksplozji supernowej, która zapoczątkowała powstawanie Układu Słonecznego.

13. Odkrywcy z Uniwersytetu Harvarda odkryli, że 0,67% wszystkich skał na Ziemi ma pochodzenie marsjańskie.

14. Gęstość Przy wymiarach 5,6846 x 1026 kg Saturn jest tak mały, że gdybyśmy mogli umieścić go w wodzie, unosiłby się na samej powierzchni.

15. Na księżycu Jowisza Io zarejestrowano około 400 aktywnych wulkanów. Prędkość emisji siarki i dwutlenku siarki podczas erupcji może przekraczać 1 km/s, a wysokość wypływów może sięgać 500 kilometrów.

16. Wbrew powszechnemu przekonaniu Moim zdaniem kosmos nie jest całkowitą próżnią, ale jest wystarczająco blisko niej, bo Na 88 galonów (0,4 m3) materii kosmicznej przypada co najmniej 1 atom (a jak często uczą w szkole, w próżni nie ma atomów ani cząsteczek).

17. Wenus jest jedyną planetą Układ Słoneczny obracający się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Ma to kilka teoretycznych uzasadnień. Niektórzy astronomowie są przekonani, że taki los spotyka wszystkie planety posiadające gęstą atmosferę, która najpierw spowalnia, a następnie wiruje ciało niebieskie w kierunku przeciwnym do jego początkowego obrotu, inni zaś sugerują, że przyczyną było upadek grupy dużych asteroid na powierzchnię Wenus.

18. Od początku 1957 r(rok wystrzelenia pierwszego sztucznego satelity, Sputnik-1), ludzkości udało się dosłownie zasiać orbitę naszej planety różnymi satelitami, ale tylko jeden z nich miał szczęście powtórzyć „los Titanica”. W 1993 roku satelita Olympus, będący własnością Europejskiej Agencji Kosmicznej, uległ zniszczeniu w wyniku zderzenia z asteroidą.

19. Największy upadły Odkryty w Namibii meteoryt „Hoba” o średnicy 2,7 ​​metra uważany jest za meteoryt ziemski. Meteoryt waży 60 ton i składa się w 86% z żelaza, co czyni go największym naturalnie występującym kawałkiem żelaza na Ziemi.

20. Mały Pluton Uważana jest za najzimniejszą planetę (planetoidę) w Układzie Słonecznym. Jego powierzchnię pokrywa gruba skorupa lodu, a temperatura spada do -200 0 C. Lód na Plutonie ma zupełnie inną strukturę niż na Ziemi i jest kilkakrotnie mocniejszy od stali.

21. Oficjalna teoria naukowa stwierdza, że ​​człowiek może przeżyć w przestrzeni kosmicznej bez skafandra przez 90 sekund, jeśli natychmiast wydycha całe powietrze z płuc.

Jeśli w płucach pozostanie niewielka ilość gazu, zaczną się one rozszerzać, tworząc pęcherzyki powietrza, które po uwolnieniu do krwi doprowadzą do zatorowości i nieuniknionej śmierci. Jeśli płuca wypełnią się gazami, po prostu pękną.

Po 10-15 sekundach przebywania w przestrzeni kosmicznej woda w organizmie człowieka zamieni się w parę, a wilgoć w ustach i przed oczami zacznie wrzeć. W rezultacie tkanki miękkie i mięśnie ulegną puchnięciu, co doprowadzi do całkowitego unieruchomienia.

Najciekawsze jest to, że przez kolejne 90 sekund mózg nadal będzie żył, a serce będzie bić.

Teoretycznie, jeśli w ciągu pierwszych 90 sekund przegrany kosmonauta, który ucierpiał w przestrzeni kosmicznej, zostanie umieszczony w komorze ciśnieniowej, ujdzie mu to jedynie na powierzchownych obrażeniach i lekkim przerażeniu.

22. Ciężar naszej planety– ilość ta nie jest stała. Naukowcy odkryli, że każdego roku Ziemia zyskuje ~40 160 ton i traci ~96 600 ton, tracąc w ten sposób 56 440 ton.

23. Grawitacja Ziemi uciska ludzki kręgosłup, dlatego astronauta wlatujący w przestrzeń kosmiczną rośnie około 5,08 cm.

W tym samym czasie jego serce kurczy się, zmniejsza swoją objętość i zaczyna pompować mniej krwi. Jest to reakcja organizmu na zwiększoną objętość krwi, która wymaga mniejszego ciśnienia do normalnego krążenia.

24. Ściśle skompresowany w przestrzeni części metalowe zgrzewają się samoistnie. Dzieje się tak na skutek braku na ich powierzchni tlenków, których wzbogacanie następuje jedynie w środowisku zawierającym tlen (wyraźnym przykładem takiego środowiska jest atmosfera ziemska). Z tego powodu specjaliści NASA (National Aeronautics and Space Administration) traktują wszystkie metalowe części statku kosmicznego materiałami utleniającymi.

25. Między planetą a jej satelitą następuje efekt przyspieszenia pływowego, który charakteryzuje się spowolnieniem obrotu planety wokół własnej osi i zmianą orbity satelity. Zatem co stulecie obrót Ziemi spowalnia o 0,002 sekundy, w wyniku czego długość dnia na planecie wzrasta o ~15 mikrosekund rocznie, a Księżyc oddala się od nas o 3,8 centymetra rocznie.

26. „Kosmiczny szczyt” zwana gwiazdą neutronową, jest najszybciej wirującym obiektem we Wszechświecie, wykonującym do 500 obrotów na sekundę wokół własnej osi. Ponadto te kosmiczne ciała są tak gęste, że jedna łyżka stołowa ich substancji składowej będzie ważyć ~10 miliardów ton.

27. Gwiazda Betelgeza znajduje się 640 lat świetlnych od Ziemi i jest najbliższym naszemu układowi planetarnemu kandydatem do tytułu supernowej. Jest tak duży, że jeśli umieści się go w miejscu Słońca, wypełni średnicę orbity Saturna. Gwiazda ta osiągnęła już masę 20 Słońc wystarczającą do eksplozji i według niektórych naukowców powinna eksplodować w ciągu najbliższych 2-3 tysięcy lat. W szczytowym momencie eksplozji, która potrwa co najmniej dwa miesiące, Betelgeza będzie miała jasność 1050 razy większą niż Słońce, dzięki czemu jej śmierć będzie widoczna z Ziemi nawet gołym okiem.

28. Najbliższa nam galaktyka, Andromeda, znajduje się w odległości 2,52 miliona lat. Droga Mleczna i Andromeda zbliżają się do siebie z ogromnymi prędkościami (prędkość Andromedy wynosi 300 km/s, a Drogi Mlecznej 552 km/s) i najprawdopodobniej zderzą się za 2,5-3 miliardy lat.

29. W 2011 roku astronomowie odkrył planetę składającą się w 92% z ultragęstego krystalicznego węgla - diamentu. Cenne ciało niebieskie, które jest 5 razy większe od naszej planety i cięższe od Jowisza, znajduje się w gwiazdozbiorze Węża, w odległości 4000 lat świetlnych od Ziemi.

30. Główny pretendent o tytuł nadającej się do zamieszkania planety układu pozasłonecznego, „Super-Ziemia” GJ 667Cc, znajduje się w odległości zaledwie 22 lat świetlnych od Ziemi. Jednak podróż do niego zajmie nam 13 878 738 000 lat.

31. Na orbicie naszej planety znajduje się wysypisko odpadów powstałych w wyniku rozwoju astronautyki. Ponad 370 000 obiektów o masie od kilku gramów do 15 ton krąży wokół Ziemi z prędkością 9834 m/s, zderzając się ze sobą i rozpadając na tysiące mniejszych części.

32. Każda sekunda Słońce traci ~1 milion ton materii i staje się lżejsze o kilka miliardów gramów. Powodem tego jest przepływ zjonizowanych cząstek wypływających z jej korony, co nazywany jest „wiatrem słonecznym”.

33. Z biegiem czasu układy planetarne stają się wyjątkowo niestabilne. Dzieje się tak na skutek osłabienia połączeń między planetami i gwiazdami, wokół których krążą.

W takich układach orbity planet stale się przesuwają, a nawet mogą się przecinać, co prędzej czy później doprowadzi do zderzenia planet. Ale nawet jeśli tak się nie stanie, to po kilkuset, tysiącach, milionach lub miliardach lat planety odsuną się od swojej gwiazdy na taką odległość, że jej przyciąganie grawitacyjne po prostu nie będzie w stanie ich utrzymać i odlecą swobodnie. przez galaktykę.

>

Pulsar (różowy) można zobaczyć w centrum galaktyki M82.

Badać pulsary i gwiazdy neutronowe Wszechświat: opis i charakterystyka ze zdjęciami i filmami, struktura, rotacja, gęstość, skład, masa, temperatura, wyszukiwanie.

Pulsary

Pulsary Są to kuliste, zwarte obiekty, których gabaryty nie wykraczają poza granice dużego miasta. Zaskakujące jest to, że przy takiej objętości przekraczają masę Słońca. Wykorzystuje się je do badania ekstremalnych stanów materii, wykrywania planet poza naszym układem i pomiaru odległości kosmicznych. Ponadto pomogli znaleźć fale grawitacyjne wskazujące zdarzenia energetyczne, takie jak zderzenia supermasywne. Po raz pierwszy odkryto w 1967 r.

Co to jest pulsar?

Jeśli szukasz pulsara na niebie, wydaje się on zwykłą migoczącą gwiazdą poruszającą się w określonym rytmie. W rzeczywistości ich światło nie migocze ani nie pulsuje i nie wyglądają jak gwiazdy.

Pulsar wytwarza dwie trwałe, wąskie wiązki światła w przeciwnych kierunkach. Efekt migotania powstaje, ponieważ się obracają (zasada światła ostrzegawczego). W tym momencie wiązka uderza w Ziemię, a następnie obraca się ponownie. Dlaczego to się dzieje? Faktem jest, że wiązka światła pulsara zwykle nie jest zgodna z jego osią obrotu.

Jeśli mruganie jest generowane przez obrót, wówczas prędkość impulsów odzwierciedla prędkość, z jaką wiruje pulsar. W sumie odkryto 2000 pulsarów, z których większość obraca się raz na sekundę. Ale istnieje około 200 obiektów, którym udaje się wykonać sto obrotów w tym samym czasie. Najszybsze nazywane są milisekundowymi, ponieważ ich liczba obrotów na sekundę wynosi 700.

Pulsarów nie można uważać za gwiazdy, a przynajmniej nie za „żywe”. Są to raczej gwiazdy neutronowe, powstałe po tym, jak masywnej gwieździe skończyło się paliwo i zapadła się. W rezultacie powstaje silna eksplozja - supernowa, a pozostały gęsty materiał przekształca się w gwiazdę neutronową.

Średnica pulsarów we Wszechświecie sięga 20-24 km, a ich masa jest dwukrotnie większa od masy Słońca. Aby dać ci wyobrażenie, kawałek takiego obiektu wielkości kostki cukru będzie ważył 1 miliard ton. Oznacza to, że coś tak ciężkiego jak Everest mieści się w Twojej dłoni! To prawda, że ​​​​istnieje jeszcze gęstszy obiekt - czarna dziura. Najbardziej masywna osiąga 2,04 masy Słońca.

Pulsary mają silne pole magnetyczne, które jest od 100 milionów do 1 biliarda razy silniejsze niż ziemskie. Aby gwiazda neutronowa zaczęła emitować światło jak pulsar, musi mieć odpowiedni stosunek natężenia pola magnetycznego i prędkości obrotowej. Zdarza się, że wiązka fal radiowych może nie przejść przez pole widzenia naziemnego teleskopu i pozostać niewidoczna.

Pulsary radiowe

Astrofizyk Anton Biryukov o fizyce gwiazd neutronowych, spowalnianiu rotacji i odkryciu fal grawitacyjnych:

Dlaczego pulsary się obracają?

Powolność pulsara wynosi jeden obrót na sekundę. Najszybsze przyspieszają do setek obrotów na sekundę i nazywane są milisekundami. Proces rotacji zachodzi, ponieważ gwiazdy, z których powstały, również się obracały. Aby jednak osiągnąć taką prędkość, potrzebne jest dodatkowe źródło.

Naukowcy uważają, że pulsary milisekundowe powstały w wyniku kradzieży energii od sąsiada. Możesz zauważyć obecność obcej substancji, która zwiększa prędkość obrotową. A to nie jest dobre dla rannego towarzysza, który pewnego dnia może zostać całkowicie pochłonięty przez pulsar. Takie systemy nazywane są czarnymi wdowami (od niebezpiecznego rodzaju pająka).

Pulsary są w stanie emitować światło o różnych długościach fal (od radiowych po promienie gamma). Ale jak oni to robią? Naukowcy nie mogą jeszcze znaleźć dokładnej odpowiedzi. Uważa się, że za każdą długość fali odpowiada odrębny mechanizm. Wiązki przypominające latarnie składają się z fal radiowych. Są jasne i wąskie i przypominają światło spójne, w którym cząsteczki tworzą skupioną wiązkę.

Im szybszy obrót, tym słabsze pole magnetyczne. Ale prędkość obrotowa jest wystarczająca, aby emitowały promienie równie jasne jak te wolne.

Podczas obrotu pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne, które może wprowadzić naładowane cząstki w stan mobilny (prąd elektryczny). Obszar nad powierzchnią, w którym dominuje pole magnetyczne, nazywany jest magnetosferą. Tutaj naładowane cząstki są przyspieszane do niewiarygodnie dużych prędkości dzięki silnemu polu elektrycznemu. Za każdym razem, gdy przyspieszają, emitują światło. Jest wyświetlany w zakresie optycznym i rentgenowskim.

A co z promieniami gamma? Badania sugerują, że ich źródła należy szukać gdzie indziej w pobliżu pulsara. I będą przypominać wachlarz.

Szukaj pulsarów

Główną metodą poszukiwania pulsarów w kosmosie pozostają radioteleskopy. Są małe i słabe w porównaniu do innych obiektów, więc trzeba przeskanować całe niebo i stopniowo te obiekty wpadają do obiektywu. Większość z nich odnaleziono dzięki Obserwatorium Parkes w Australii. Wiele nowych danych będzie dostępnych z anteny Square Kilometre Array Antenna (SKA) począwszy od 2018 roku.

W 2008 roku wystrzelono teleskop GLAST, który odkrył 2050 pulsarów emitujących promieniowanie gamma, z czego 93 pulsary były milisekundowe. Ten teleskop jest niezwykle przydatny, ponieważ skanuje całe niebo, podczas gdy inne oświetlają tylko małe obszary wzdłuż samolotu.

Znalezienie różnych długości fal może być wyzwaniem. Faktem jest, że fale radiowe są niezwykle potężne, ale mogą po prostu nie wpaść w obiektyw teleskopu. Jednak promieniowanie gamma rozprzestrzenia się na większą część nieba, ale ma gorszą jasność.

Naukowcy wiedzą obecnie o istnieniu 2300 pulsarów odkrytych za pomocą fal radiowych i 160 za pomocą promieni gamma. Istnieje również 240 pulsarów milisekundowych, z których 60 wytwarza promienie gamma.

Korzystanie z pulsarów

Pulsary to nie tylko niesamowite obiekty kosmiczne, ale także przydatne narzędzia. Emitowane światło może wiele powiedzieć o procesach wewnętrznych. Oznacza to, że badacze są w stanie zrozumieć fizykę gwiazd neutronowych. Obiekty te mają tak wysokie ciśnienie, że zachowanie materii różni się od zwykłego. Dziwną zawartość gwiazd neutronowych nazywa się „pastą nuklearną”.

Pulsary przynoszą wiele korzyści ze względu na precyzję ich impulsów. Naukowcy znają konkretne obiekty i postrzegają je jako kosmiczne zegary. Tak zaczęły pojawiać się spekulacje na temat obecności innych planet. W rzeczywistości pierwsza odkryta egzoplaneta krążyła wokół pulsara.

Nie zapominaj, że pulsary nadal się poruszają, gdy „migają”, co oznacza, że ​​można ich używać do pomiaru odległości kosmicznych. Byli także zaangażowani w testowanie teorii względności Einsteina, podobnie jak momenty z grawitacją. Jednak regularność pulsacji może zostać zakłócona przez fale grawitacyjne. Zostało to zauważone w lutym 2016 r.

Cmentarze Pulsarów

Stopniowo wszystkie pulsary zwalniają. Promieniowanie jest zasilane przez pole magnetyczne wytwarzane przez obrót. W rezultacie traci również swoją moc i przestaje wysyłać promienie. Naukowcy narysowali specjalną linię, w której promienie gamma nadal można wykryć przed falami radiowymi. Gdy tylko pulsar spadnie poniżej, zostaje odpisany na cmentarzysku pulsarów.

Jeśli pulsar powstał z pozostałości supernowej, to ma ogromną rezerwę energii i dużą prędkość obrotową. Przykładami są młody obiekt PSR B0531+21. Może pozostać w tej fazie przez kilkaset tysięcy lat, po czym zacznie tracić prędkość. Pulsary w średnim wieku stanowią większość populacji i wytwarzają jedynie fale radiowe.

Pulsar może jednak przedłużyć swoje życie, jeśli w pobliżu znajduje się satelita. Następnie wyciągnie swój materiał i zwiększy prędkość obrotową. Takie zmiany mogą nastąpić w dowolnym momencie, dlatego pulsar jest zdolny do odrodzenia. Taki kontakt nazywany jest niskomasowym układem podwójnym rentgenowskim. Najstarsze pulsary są pulsarami milisekundowymi. Niektóre osiągają wiek miliardów lat.

Gwiazdy neutronowe

Gwiazdy neutronowe- raczej tajemnicze obiekty, przekraczające masę Słońca 1,4 razy. Rodzą się po eksplozji większych gwiazd. Poznajmy lepiej te formacje.

Kiedy eksploduje gwiazda 4-8 razy masywniejsza od Słońca, pozostaje rdzeń o dużej gęstości, który nadal się zapada. Grawitacja naciska na materiał z taką siłą, że protony i elektrony łączą się, tworząc neutrony. Tak rodzi się gwiazda neutronowa o dużej gęstości.

Te masywne obiekty mogą osiągnąć średnicę zaledwie 20 km. Aby dać wyobrażenie o gęstości, tylko jedna miarka materiału gwiazdy neutronowej ważyłaby miliard ton. Grawitacja takiego obiektu jest 2 miliardy razy większa niż ziemska, a moc wystarcza do soczewkowania grawitacyjnego, dzięki czemu naukowcy mogą zobaczyć tył gwiazdy.

Wstrząs wywołany eksplozją pozostawia impuls, który powoduje, że gwiazda neutronowa wiruje, osiągając kilka obrotów na sekundę. Chociaż mogą przyspieszyć do 43 000 razy na minutę.

Warstwy graniczne w pobliżu obiektów zwartych

Astrofizyk Walery Suleymanow o pojawieniu się dysków akrecyjnych, wietrze gwiazdowym i materii wokół gwiazd neutronowych:

Wnętrze gwiazd neutronowych

Astrofizyk Siergiej Popow o ekstremalnych stanach materii, składzie gwiazd neutronowych i metodach badania wnętrza:

Kiedy gwiazda neutronowa jest częścią układu podwójnego, w którym eksplodowała supernowa, obraz jest jeszcze bardziej imponujący. Jeśli druga gwiazda ma mniejszą masę niż Słońce, wówczas wciąga masę towarzysza do „płata Roche’a”. To kulisty obłok materii krążący wokół gwiazdy neutronowej. Jeśli satelita był 10 razy większy od masy Słońca, wówczas transfer masy również jest regulowany, ale nie tak stabilny. Materiał przepływa wzdłuż biegunów magnetycznych, nagrzewa się i wytwarza pulsacje promieniowania rentgenowskiego.

Do 2010 roku odkryto 1800 pulsarów za pomocą detekcji radiowej i 70 za pomocą promieni gamma. Niektóre okazy miały nawet planety.

Rodzaje gwiazd neutronowych

Niektórzy przedstawiciele gwiazd neutronowych mają dżety materii przepływające niemal z prędkością światła. Kiedy przelatują obok nas, migają jak światło latarni. Z tego powodu nazywane są pulsarami.

Kiedy pulsary rentgenowskie pobierają materię od swoich masywniejszych sąsiadów, wchodzi ona w kontakt z polem magnetycznym i wytwarza potężne wiązki widoczne w widmie radiowym, rentgenowskim, gamma i optycznym. Ponieważ źródło znajduje się w towarzyszu, nazywane są pulsarami akrecyjnymi.

Obracające się pulsary na niebie napędzane są rotacją gwiazd, ponieważ wysokoenergetyczne elektrony oddziałują z polem magnetycznym pulsara nad biegunami. Gdy materia wewnątrz magnetosfery pulsara przyspiesza, powoduje to wytwarzanie promieni gamma. Uwolnienie energii spowalnia obrót.