Haqqında obyektlər danışarıq məqalədə təsadüfən kəşf edildi, baxmayaraq ki, elm adamları Landau L.D. və Oppenheimer R. onların mövcudluğunu hələ 1930-cu ildə proqnozlaşdırdılar. Söhbət neytron ulduzlarından gedir. Bu kosmik işıqlandırıcıların xüsusiyyətləri və xüsusiyyətləri məqalədə müzakirə ediləcəkdir.
Neytron və eyniadlı ulduz
20-ci əsrin 30-cu illərində neytron ulduzlarının mövcudluğu ilə bağlı proqnozdan və neytronun kəşfindən sonra (1932) Baade V. Zwicky F. ilə birlikdə 1933-cü ildə Amerikada fiziklərin konqresində neytron ulduzu adlanan cismin əmələ gəlməsi ehtimalı. Bu, fövqəlnova partlayışı zamanı peyda olan kosmik cisimdir.
Bununla belə, bütün hesablamalar yalnız nəzəri idi, çünki müvafiq astronomik avadanlıqların olmaması və neytron ulduzunun çox kiçik ölçüsü səbəbindən belə bir nəzəriyyəni praktikada sübut etmək mümkün deyildi. Lakin 1960-cı ildə rentgen astronomiyası inkişaf etməyə başladı. Sonra tamamilə gözlənilmədən radio müşahidələri sayəsində neytron ulduzları kəşf edildi.
Açılış
1967-ci il bu sahədə əlamətdar olmuşdur. Bell D. Huish E.-nin aspirantı kimi kosmik obyekti - neytron ulduzunu kəşf edə bildi. Bu, radio dalğa impulslarının daimi radiasiyasını yayan bir bədəndir. Bu fenomen çox sürətli fırlanan bir obyektdən gələn radio şüasının dar istiqamətliliyinə görə kosmik radio mayakla müqayisə edildi. Fakt budur ki, başqa heç bir standart ulduz belə yüksək fırlanma sürətində öz bütövlüyünü qoruya bilməzdi. Yalnız neytron ulduzları buna qadirdir, onların arasında ilk kəşf edilən pulsar PSR B1919+21 idi.
Kütləvi ulduzların taleyi kiçik ulduzlardan çox fərqlidir. Belə işıqlandırıcılarda elə an gəlir ki, qaz təzyiqi artıq cazibə qüvvələrini tarazlaşdırmır. Bu cür proseslər ulduzun sərhədsiz şəkildə büzülməyə (çökməyə) başlamasına səbəb olur. Günəşdən 1,5-2 dəfə böyük olan ulduz kütləsi ilə çökmə qaçılmaz olacaq. Sıxılma prosesi zamanı ulduz nüvəsinin içindəki qaz qızdırılır. Əvvəlcə hər şey çox yavaş olur.
Yıxılma
Müəyyən bir temperatura çatan bir proton neytrinolara çevrilə bilər, onlar dərhal ulduzu tərk edərək özləri ilə enerji götürürlər. Bütün protonlar neytrinolara çevrilənə qədər çökmə güclənəcək. Bu pulsar və ya neytron ulduzu yaradır. Bu çökən bir nüvədir.
Pulsarın əmələ gəlməsi zamanı xarici qabıq sıxılma enerjisi alır, sonra bu enerji min km/saniyədən çox sürətlə olacaq. kosmosa atılır. Bu, yeni ulduzların yaranmasına səbəb ola biləcək bir şok dalğası yaradır. Bu orijinaldan milyardlarla dəfə böyük olacaq. Bu prosesdən sonra bir həftədən bir aya qədər bir müddət ərzində ulduz bütün qalaktikadan çox miqdarda işıq saçır. Belə bir göy cisminə fövqəlnova deyilir. Onun partlaması dumanlığın əmələ gəlməsinə səbəb olur. Dumanlığın mərkəzində pulsar və ya neytron ulduzu var. Bu, partlamış ulduzun nəsli deyilən şeydir.
Vizuallaşdırma
Bütün kosmosun dərinliklərində heyrətamiz hadisələr baş verir, bunların arasında ulduzların toqquşması da var. Mürəkkəb bir riyazi model sayəsində NASA alimləri nəhəng miqdarda enerjinin iğtişaşını və bununla əlaqəli maddənin degenerasiyasını vizual olaraq təsəvvür edə bildilər. Kosmik kataklizmin inanılmaz dərəcədə güclü mənzərəsi müşahidəçilərin gözü qarşısında canlanır. Neytron ulduzlarının toqquşmasının baş vermə ehtimalı çox yüksəkdir. İki belə kosmosda görüşü onların cazibə sahələrinə qarışması ilə başlayır. Nəhəng kütləyə sahib olduqları üçün, desək, qucaqlaşırlar. Toqquşma zamanı qamma radiasiyasının inanılmaz dərəcədə güclü buraxılması ilə müşayiət olunan güclü partlayış baş verir.
Neytron ulduzunu ayrıca nəzərdən keçirsək, bu, fövqəlnova partlayışının qalıqlarıdır. həyat dövrü bitir. Ölən ulduzun kütləsi günəşin kütləsindən 8-30 dəfə böyükdür. Kainat tez-tez fövqəlnova partlayışları ilə işıqlandırılır. Kainatda neytron ulduzlarının tapılma ehtimalı kifayət qədər yüksəkdir.
Görüş
Maraqlıdır ki, iki ulduz görüşəndə hadisələrin inkişafını birmənalı olaraq proqnozlaşdırmaq olmur. Seçimlərdən biri təsvir olunur riyazi model, Kosmik Uçuş Mərkəzindən NASA alimləri tərəfindən təklif edilmişdir. Proses kosmosda bir-birindən təxminən 18 km məsafədə yerləşən iki neytron ulduzu ilə başlayır. Kosmik standartlara görə, kütləsi Günəşdən 1,5-1,7 dəfə böyük olan neytron ulduzları kiçik cisimlər hesab olunur. Onların diametri 20 km-ə qədər dəyişir. Həcmi və kütləsi arasındakı bu uyğunsuzluğa görə bir neytron ulduzu ən güclü cazibə qüvvəsinə malikdir və maqnit sahəsi. Təsəvvür edin: bir neytron ulduzundan gələn bir çay qaşığı maddə bütün Everest dağının çəkisi qədərdir!
Degenerasiya
Neytron ulduzunun ətrafındakı inanılmaz yüksək cazibə dalğaları maddənin dağılmağa başlayan ayrı-ayrı atomlar şəklində mövcud ola bilməməsinin səbəbidir. Maddənin özü degenerasiya olunmuş neytron maddəsinə çevrilir ki, burada neytronların quruluşu ulduzun təkliyə, sonra isə qara dəliyə keçməsinə imkan verməyəcək. Degenerasiyaya uğramış maddənin kütləsi ona əlavə edilərək artmağa başlayarsa, cazibə qüvvələri neytronların müqavimətini dəf edə biləcəklər. O zaman neytron ulduz cisimlərinin toqquşması nəticəsində əmələ gələn strukturun məhvinə heç nə mane ola bilməz.
Riyazi model
Alimlər bu göy cisimlərini tədqiq edərək belə bir nəticəyə gəliblər ki, neytron ulduzun sıxlığı atomun nüvəsindəki maddənin sıxlığı ilə müqayisə oluna bilər. Onun göstəriciləri 1015 kq/m³ ilə 1018 kq/m³ arasında dəyişir. Beləliklə, elektronların və protonların müstəqil mövcudluğu mümkün deyil. Ulduzun materiyası praktiki olaraq yalnız neytronlardan ibarətdir.
Yaradılan riyazi model iki neytron ulduz arasında yaranan güclü dövri cazibə qarşılıqlı təsirlərinin necə keçdiyini nümayiş etdirir. nazik qabıq iki ulduz və onları əhatə edən boşluğa atılır, böyük məbləğ radiasiya (enerji və maddə). Yaxınlaşma prosesi çox tez, sözün əsl mənasında bir saniyə ərzində baş verir. Toqquşma nəticəsində mərkəzdə yeni doğulmuş qara dəliyin olduğu toroidal maddə halqası əmələ gəlir.
Əhəmiyyətli
Belə hadisələrin modelləşdirilməsi vacibdir. Onların sayəsində elm adamları neytron ulduzunun və qara dəliyin necə əmələ gəldiyini, ulduzların toqquşması zamanı nə baş verdiyini, fövqəlnovanın necə doğulub öldüyünü və kosmosda bir çox digər prosesləri anlaya bildilər. Bütün bu hadisələrin ən şiddətli qaynağıdır kimyəvi elementlər Kainatda dəmirdən də ağır, başqa bir şəkildə əmələ gəlməyə qadir olmayan. Bu çox şeydən xəbər verir əhəmiyyəti Kainatdakı neytron ulduzları.
Nəhəng həcmli göy cismin öz oxu ətrafında fırlanması heyrətamizdir. Bu proses çökməyə səbəb olur, lakin eyni zamanda neytron ulduzunun kütləsi praktiki olaraq eyni qalır. Ulduzun büzülməyə davam edəcəyini təsəvvür etsək, o zaman bucaq impulsunun qorunma qanununa görə ulduzun bucaq fırlanma sürəti inanılmaz dəyərlərə yüksələcək. Bir ulduza tam inqilab etmək üçün təxminən 10 gün lazım idisə, nəticədə o, eyni inqilabı 10 millisaniyədə tamamlayacaq! Bunlar inanılmaz proseslərdir!
Çöküşün inkişafı
Alimlər bu cür prosesləri öyrənirlər. Bəlkə də bizə hələ də fantastik görünən yeni kəşflərin şahidi olacağıq! Bəs çöküşün inkişafını daha da təsəvvür etsək nə baş verə bilər? Təsəvvür etməyi asanlaşdırmaq üçün neytron ulduzunu/Yer cütünü və onların cazibə radiusunu müqayisə edək. Beləliklə, davamlı sıxılma ilə bir ulduz neytronların hiperonlara çevrilməyə başladığı vəziyyətə gələ bilər. Radius göy cismi o qədər kiçik olacaq ki, qarşımızda bir ulduzun kütləsi və cazibə sahəsi ilə superplanet cismi parçası olacaq. Bunu Yer kürəsinin stolüstü tennis topu ölçüsünə çevrilməsi və işıq mənbəyimiz olan Günəşin qravitasiya radiusunun 1 km-ə bərabər olması ilə müqayisə etmək olar.
Əgər kiçik bir ulduz materiyasının nəhəng ulduzun cazibəsinə malik olduğunu təsəvvür etsək, o, bütün planet sistemini öz yaxınlığında saxlaya bilir. Ancaq belə bir göy cisminin sıxlığı çox yüksəkdir. İşıq şüaları tədricən ondan keçməyi dayandırır, bədən sönmüş kimi görünür, gözə görünməyi dayandırır. Yalnız qravitasiya sahəsi dəyişmir ki, bu da burada qravitasiya dəliyi olduğunu xəbərdar edir.
Kəşflər və müşahidələr
Neytron ulduzlarının birləşmələri ilk dəfə bu yaxınlarda qeydə alınıb: 17 avqust. İki il əvvəl qara dəliklərin birləşməsi təsbit edildi. Elədir mühüm hadisə astrofizika sahəsində müşahidələr eyni vaxtda 70 kosmik rəsədxana tərəfindən aparılmışdır. Alimlər qamma-şüa partlayışları haqqında fərziyyələrin düzgünlüyünü yoxlaya bildilər, onlar əvvəllər nəzəriyyəçilər tərəfindən təsvir edilən ağır elementlərin sintezini müşahidə edə bildilər.
Qamma-şüalarının partlaması, qravitasiya dalğaları və görünən işığın bu geniş şəkildə müşahidəsi səmada mühüm hadisənin baş verdiyi bölgəni və bu ulduzların yerləşdiyi qalaktikanı müəyyən etməyə imkan verdi. Bu NGC 4993-dür.
Əlbəttə ki, astronomlar uzun müddətdir ki, qısa olanları müşahidə edirlər, lakin indiyə qədər onların mənşəyi haqqında dəqiq bir şey deyə bilmirdilər. Əsas nəzəriyyənin arxasında neytron ulduzlarının birləşməsi versiyası dayanırdı. İndi təsdiqləndi.
Neytron ulduzunu riyaziyyatdan istifadə edərək təsvir etmək üçün alimlər sıxlığı maddənin təzyiqi ilə əlaqələndirən vəziyyət tənliyinə müraciət edirlər. Ancaq bu cür variantlar çoxdur və elm adamları mövcud olanlardan hansının düzgün olacağını bilmirlər. Qravitasiya müşahidələrinin bu problemi həll etməyə kömək edəcəyinə ümid edilir. Aktiv hal-hazırda siqnal birmənalı cavab vermədi, lakin artıq ikinci bədənə (ulduza) cazibə qüvvəsindən asılı olaraq ulduzun formasını təxmin etməyə kömək edir.
NEYTRON ULDUZU
əsasən neytronlardan ibarət ulduz. Neytron maddənin əsas komponentlərindən biri olan neytral atomaltı hissəcikdir. Neytron ulduzlarının mövcudluğu haqqında fərziyyəni astronomlar U.Baade və F.Zviki 1932-ci ildə neytronun kəşfindən dərhal sonra irəli sürmüşdülər.Lakin bu fərziyyə yalnız 1967-ci ildə pulsarların kəşfindən sonra aparılan müşahidələrlə təsdiqləndi.
Həmçinin baxın PULSAR. Neytron ulduzları kütlələri Günəşdən bir neçə dəfə böyük olan normal ulduzların qravitasiya nəticəsində çökməsi nəticəsində əmələ gəlir. Neytron ulduzunun sıxlığı onunkinə yaxındır atom nüvəsi, yəni. Adi maddənin sıxlığından 100 milyon dəfə yüksəkdir. Buna görə də, böyük kütləsinə baxmayaraq, bir neytron ulduzu yalnız təqribən radiusa malikdir. 10 km. Neytron ulduzunun radiusu kiçik olduğuna görə onun səthindəki cazibə qüvvəsi son dərəcə yüksəkdir: Yerdəkindən təxminən 100 milyard dəfə yüksəkdir. Bu ulduz, temperaturundan asılı olmayan sıx neytron maddənin “degenerasiya təzyiqi” ilə dağılmaqdan qorunur. Ancaq bir neytron ulduzunun kütləsi təxminən 2 günəşdən çox olarsa, cazibə qüvvəsi bu təzyiqi keçəcək və ulduz çökməyə tab gətirə bilməyəcək.
Həmçinin baxın QRAVITASİYON QRAVİTASİYASI. Neytron ulduzları çox güclü maqnit sahəsinə malikdir, səthdə 10 12-10 13 G-ə çatır (müqayisə üçün: Yerdə təxminən 1 G var). Neytron ulduzları ilə iki müxtəlif növ göy cismi əlaqələndirilir.
Pulsarlar (radio pulsarlar). Bu obyektlər ciddi şəkildə müntəzəm olaraq radio dalğalarının impulsları yayırlar. Şüalanma mexanizmi tam aydın deyil, lakin güman edilir ki, fırlanan neytron ulduzu simmetriya oxu ulduzun fırlanma oxu ilə üst-üstə düşməyən maqnit sahəsi ilə əlaqəli istiqamətdə radio şüası yayır. Buna görə də, fırlanma vaxtaşırı Yerə doğru yönəldilmiş radio şüasının fırlanmasına səbəb olur.
X-ray ikiqat artır. Pulsasiya edən rentgen şüaları mənbələri həmçinin kütləvi normal ulduzu olan ikili sistemin bir hissəsi olan neytron ulduzları ilə əlaqələndirilir. Belə sistemlərdə adi ulduzun səthindən çıxan qaz neytron ulduzun üzərinə düşür və çox böyük sürətə çatır. Neytron ulduzun səthinə dəyən zaman qaz öz istirahət enerjisinin 10-30%-ni buraxır, nüvə reaksiyaları zamanı isə bu rəqəm 1%-ə çatmır. qədər qızdırılır yüksək temperatur
Neytron ulduzun səthi rentgen şüalanma mənbəyinə çevrilir. Bununla belə, qazın düşməsi bütün səthdə bərabər şəkildə baş vermir: neytron ulduzunun güclü maqnit sahəsi düşən ionlaşmış qazı tutur və onu huni kimi düşdüyü maqnit qütblərinə yönəldir. Buna görə də, yalnız qütb bölgələri çox isti olur və fırlanan ulduzda onlar rentgen impulslarının mənbəyinə çevrilirlər. Belə bir ulduzdan gələn radio impulsları artıq qəbul edilmir, çünki radio dalğaları onu əhatə edən qazda udulur. Qarışıq.
Neytron ulduzunun sıxlığı dərinlik artdıqca artır. Atmosferin cəmi bir neçə santimetr qalınlığında olan təbəqəsinin altında bir neçə metr qalınlığında maye metal qabıq, aşağıda isə kilometrlərlə qalınlığında bərk qabıq var. Qabıq maddəsi adi metala bənzəyir, lakin daha sıxdır. Qabığın xarici hissəsində əsasən dəmirdir; Dərinliklə onun tərkibindəki neytronların nisbəti artır. Sıxlığın təqribən çatdığı yerdə. 4*10 11 q/sm3, neytronların nisbəti o qədər artır ki, onların bəziləri artıq nüvələrin bir hissəsi deyil, davamlı mühit təşkil edir. Orada maddə atomların nüvələrinin kəsişdiyi neytron və elektronlardan ibarət “dəniz” kimidir. Və təqribən sıxlığı ilə. 2*10 14 q/sm3 (atom nüvəsinin sıxlığı), ayrı-ayrı nüvələr tamamilə yox olur və proton və elektronların qarışığı olan davamlı neytron “mayesi” qalır. Çox güman ki, neytronlar və protonlar yer üzündəki laboratoriyalardakı maye helium və superkeçirici metallara bənzər həddindən artıq maye kimi davranırlar. Daha yüksək sıxlıqlarda, ən çox maddələr. Ola bilsin ki, neytronlar və protonlar daha da kiçik hissəciklərə - kvarklara parçalanır; Pion kondensatı adlanan bir çox pi-mezonun doğulması da mümkündür.
Həmçinin baxın
ELEMENTARY PARTICLES;
superkeçiricilik;
SƏHVƏTLİLİK.
ƏDƏBİYYAT
Dyson F., Ter Haar D. Neytron ulduzları və pulsarlar. M., 1973 Lipunov V.M. Neytron ulduzlarının astrofizikası. M., 1987
Collier ensiklopediyası. - Açıq Cəmiyyət. 2000 .
Digər lüğətlərdə "NEUTRON STAR"ın nə olduğuna baxın:
NEYTRON ULDUZU, NEUTRONLARDAN ibaret, yüksək sıxlığa malik çox kiçik bir ulduzdur. edir son mərhələ bir çox ulduzların təkamülü. Neytron ulduzları böyük bir ulduz kimi alovlandıqda əmələ gəlir SUPERNOVA ulduzu, onların partlaması ...... Elmi-texniki ensiklopedik lüğət
Nəzəri anlayışlara görə maddəsi əsasən neytronlardan ibarət olan ulduz. Maddənin neytronlaşması ulduzun nüvə yanacağı tükəndikdən sonra onun qravitasiya nəticəsində çökməsi ilə əlaqələndirilir. Neytron ulduzlarının orta sıxlığı 2,1017 ... Böyük ensiklopedik lüğət
Neytron ulduzunun quruluşu. Neytron ulduzu son məhsullardan biri olan astronomik obyektdir ... Wikipedia
Nəzəri anlayışlara görə maddəsi əsasən neytronlardan ibarət olan ulduz. Belə bir ulduzun orta sıxlığı Neytron ulduzu 2·1017 kq/m3, orta radiusu 20 km-dir. İmpulslu radio emissiyası ilə aşkar edilmişdir, baxın Pulsarlar... Astronomik lüğət
Nəzəri anlayışlara görə maddəsi əsasən neytronlardan ibarət olan ulduz. Maddənin neytronlaşması ulduzun nüvə yanacağı tükəndikdən sonra onun qravitasiya nəticəsində çökməsi ilə əlaqələndirilir. Neytron ulduzunun orta sıxlığı...... Ensiklopedik lüğət
Hidrostatik tarazlıq ulduzu, əsasən dəstədən ibarətdir. neytronlardan. Cazibə qüvvələrinin təsiri altında protonların neytronlara çevrilməsi nəticəsində əmələ gəlir. kifayət qədər kütləvi ulduzların təkamülünün son mərhələlərində dağılması (kütləsi ondan bir neçə dəfə böyük... ... Təbiət elmi. Ensiklopedik lüğət
Neytron ulduzu- ulduzların təkamül mərhələlərindən biri, cazibə qüvvəsinin çökməsi nəticəsində elektronların atomların nüvələrinə sıxılaraq zərərsizləşdirilərək o qədər kiçik ölçülərə (topun radiusu 10-20 km-dir) sıxıldığı zaman. onların yükü ilə ulduzun bütün maddəsi olur...... Müasir təbiət elminin başlanğıcı
Kalverin Neytron Ulduzu. Onu ABŞ-ın Pensilvaniya Dövlət Universiteti və Kanadanın MakGill Universitetinin astronomları Kiçik Ursa bürcündə kəşf ediblər. Ulduz öz xüsusiyyətlərinə görə qeyri-adidir və digərlərindən fərqlidir... ... Vikipediya
- (İngilis qaçaq ulduzu) ətrafdakı ulduzlararası mühitə münasibətdə qeyri-adi dərəcədə yüksək sürətlə hərəkət edən ulduz. Belə bir ulduzun düzgün hərəkəti çox vaxt ulduz assosiasiyasına nisbətən dəqiq göstərilir, onun üzvü... ... Wikipedia
Bu, supernova partlayışından sonra baş verir.
Bu, bir ulduzun həyatının alaqaranlığıdır. Onun cazibə qüvvəsi o qədər güclüdür ki, atomların orbitlərindən elektronları ataraq onları neytronlara çevirir.
O, dəstəyini itirəndə daxili təzyiq, çökür və bu da gətirib çıxarır supernova partlayışı.
Bu cismin qalıqları Neytron Ulduzuna çevrilir, kütləsi Günəşin kütləsindən 1,4 dəfə, radiusu isə az qala ABŞ-dakı Manhetten radiusuna bərabərdir.
Neytron ulduzunun sıxlığı ilə şəkər parçasının çəkisi...
Məsələn, həcmi 1 sm3 olan bir parça şəkər götürsəniz və onun ondan hazırlandığını təsəvvür edin. neytron ulduz maddə, onda onun kütləsi təxminən bir milyard ton olardı. Bu, təxminən 8 min təyyarə daşıyıcısının kütləsinə bərabərdir. ilə kiçik obyekt inanılmaz sıxlıq!
Yeni doğulmuş neytron ulduzu yüksək fırlanma sürətinə malikdir. Kütləvi bir ulduz neytron ulduzuna çevrildikdə onun fırlanma sürəti dəyişir.
Fırlanan neytron ulduzu təbii elektrik generatorudur. Onun fırlanması güclü maqnit sahəsi yaradır. Bu nəhəng maqnit qüvvəsi elektronları və atomların digər hissəciklərini tutur və onları böyük sürətlə Kainatın dərinliklərinə göndərir. Yüksək sürətli hissəciklər radiasiya yaymağa meyllidirlər. Pulsar ulduzlarında müşahidə etdiyimiz titrəmə bu hissəciklərin şüalanmasıdır.Ancaq biz bunu yalnız onun şüalanması bizim istiqamətimizə yönəldikdə fərq edirik.
Fırlanan neytron ulduzu Supernova partlayışından sonra yaranan ekzotik obyekt olan Pulsardır. Bu, onun həyatının gün batımıdır.
Neytron ulduzlarının sıxlığı fərqli şəkildə paylanır. Onların inanılmaz dərəcədə sıx olan qabıqları var. Lakin neytron ulduzun içindəki qüvvələr yer qabığını deşə bilər. Və bu baş verdikdə, ulduz öz mövqeyini tənzimləyir, bu da onun fırlanmasının dəyişməsinə səbəb olur. Buna deyilir: qabıq çatlamışdır. Neytron ulduzunda partlayış baş verir.
Məqalələr
>M82 qalaktikasının mərkəzində pulsar (çəhrayı) görünə bilər.
Araşdırın pulsarlar və neytron ulduzları Kainat: foto və videolarla təsvir və xüsusiyyətlər, quruluş, fırlanma, sıxlıq, tərkibi, kütləsi, temperaturu, axtarışı.
Pulsarlar
Pulsarlarölçüləri sərhəddən kənara çıxmayan sferik yığcam cisimlərdir böyük şəhər. Təəccüblü olan odur ki, belə bir həcmlə onlar kütlə baxımından günəş kütləsini üstələyirlər. Onlar maddənin ekstremal vəziyyətlərini öyrənmək, sistemimizdən kənarda olan planetləri aşkar etmək və kosmik məsafələri ölçmək üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, onlar superkütləli toqquşmalar kimi enerjili hadisələri göstərən qravitasiya dalğalarını tapmağa kömək etdilər. İlk dəfə 1967-ci ildə kəşf edilmişdir.
Pulsar nədir?
Əgər səmada pulsarı axtarırsınızsa, o, müəyyən bir ritmlə parıldayan adi bir ulduz kimi görünür. Əslində onların işığı titrəmir və pulsasiya etmir və ulduz kimi görünmür.
Pulsar əks istiqamətdə iki davamlı, dar işıq şüaları yaradır. Fırıldayan effekt onlar fırlandığı üçün yaradılır (mayak prinsipi). Bu anda şüa Yerə dəyir və sonra yenidən fırlanır. Bu niyə baş verir? Fakt budur ki, pulsarın işıq şüası adətən onun fırlanma oxuna uyğun gəlmir.
Əgər yanıb-sönmə fırlanma nəticəsində yaranırsa, impulsların sürəti pulsarın fırlanma sürətini əks etdirir. Əksəriyyəti saniyədə bir dəfə fırlanan cəmi 2000 pulsar tapıldı. Ancaq eyni anda yüz inqilab etməyi bacaran təxminən 200 obyekt var. Ən sürətli olanlar millisaniyə adlanır, çünki onların saniyədə fırlanma sayı 700-ə bərabərdir.
Pulsarları ulduz hesab etmək olmaz, heç olmasa “canlı” deyil. Daha doğrusu, onlar neytron ulduzlardır, böyük bir ulduzun yanacağı bitdikdən və çökdükdən sonra əmələ gəlir. Nəticədə güclü partlayış yaranır - fövqəlnova, qalan sıx material isə neytron ulduzuna çevrilir.
Kainatda pulsarların diametri 20-24 km-ə çatır və onların kütləsi Günəşdən iki dəfə böyükdür. Fikir vermək üçün belə bir cismin bir küp şəkər ölçüsündə çəkisi 1 milyard ton olacaq. Yəni Everest kimi ağır bir şey əlinizə sığar! Düzdür, daha da sıx bir obyekt var - qara dəlik. Ən kütləsi 2,04 günəş kütləsinə çatır.
Pulsarların güclü maqnit sahəsi var ki, bu da Yerinkindən 100 milyon-1 katrilyon dəfə güclüdür. Neytron ulduzun pulsar kimi işıq yaymağa başlaması üçün onun maqnit sahəsinin gücü ilə fırlanma sürətinin düzgün nisbəti olmalıdır. Belə olur ki, radiodalğalar şüası yerüstü teleskopun baxış sahəsindən keçməyə və görünməz qala bilər.
Radio pulsarlar
Astrofizik Anton Biryukov neytron ulduzların fizikası, fırlanmanın yavaşlaması və qravitasiya dalğalarının kəşfi haqqında:
Pulsarlar niyə fırlanır?
Pulsarın yavaşlığı saniyədə bir fırlanmadır. Ən sürətli olanlar saniyədə yüzlərlə dövrəyə qədər sürətlənir və millisaniyə adlanır. Fırlanma prosesi, yarandıqları ulduzların da fırlanması səbəbindən baş verir. Ancaq bu sürətə çatmaq üçün əlavə bir mənbə lazımdır.
Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, millisaniyə pulsarları qonşudan enerji oğurlamaqla əmələ gəlib. Fırlanma sürətini artıran yad bir maddənin varlığını görə bilərsiniz. Və bu, bir gün pulsar tərəfindən tamamilə istehlak edilə bilən yaralı yoldaş üçün yaxşı bir şey deyil. Belə sistemlərə qara dullar deyilir (sonra təhlükəli görünüş hörümçək).
Pulsarlar bir neçə dalğa uzunluğunda (radiodan qamma şüalarına qədər) işıq yaymaq qabiliyyətinə malikdir. Bəs bunu necə edirlər? Elm adamları hələ də dəqiq cavab tapa bilmirlər. Hər dalğa uzunluğu üçün ayrı bir mexanizmin cavabdeh olduğuna inanılır. Mayak kimi şüalar radiodalğalardan hazırlanır. Onlar parlaq və dardır və koherent işığa bənzəyir, burada hissəciklər fokuslanmış şüa əmələ gətirir.
Fırlanma nə qədər sürətli olarsa, maqnit sahəsi bir o qədər zəifdir. Ancaq fırlanma sürəti onların yavaş şüalar kimi parlaq şüalar yayması üçün kifayətdir.
Fırlanma zamanı maqnit sahəsi yüklü hissəcikləri mobil vəziyyətə (elektrik cərəyanı) gətirə bilən elektrik sahəsi yaradır. Maqnit sahəsinin üstünlük təşkil etdiyi səthin üstündəki sahəyə maqnitosfer deyilir. Burada yüklü hissəciklər inanılmaz dərəcədə sürətlənir yüksək sürətlər güclü olduğuna görə elektrik sahəsi. Hər dəfə sürətlənəndə işıq saçırlar. Optik və rentgen diapazonlarında göstərilir.
Bəs qamma şüaları? Tədqiqatlar göstərir ki, onların mənbəyini pulsara yaxın başqa yerdə axtarmaq lazımdır. Və onlar pərəstişkarına bənzəyəcəklər.
Pulsarları axtarın
Radioteleskoplar kosmosda pulsarların axtarışı üçün əsas üsul olaraq qalır. Onlar digər obyektlərlə müqayisədə kiçik və zəifdir, ona görə də bütün səmanı skan etməlisən və tədricən bu obyektlər obyektivə daxil olur. Əksəriyyəti Avstraliyadakı Parkes Rəsədxanasında tapılıb. 2018-ci ildən başlayaraq Kvadrat Kilometr Array Antennasından (SKA) çoxlu yeni məlumatlar əldə ediləcək.
2008-ci ildə GLAST teleskopu işə salındı və bu teleskopu 2050 qamma şüası yayan pulsarı aşkar etdi, onlardan 93-ü millisaniyə idi. Bu teleskop inanılmaz dərəcədə faydalıdır, çünki o, bütün səmanı skan edir, digərləri isə təyyarə boyu yalnız kiçik sahələri vurğulayır.
Fərqli dalğa uzunluqlarını tapmaq çətin ola bilər. Fakt budur ki, radio dalğaları inanılmaz dərəcədə güclüdür, lakin onlar sadəcə teleskopun obyektivinə düşməyə bilər. Ancaq qamma radiasiya daha çox səmaya yayılır, lakin parlaqlıq baxımından daha aşağıdır.
Alimlər indi radiodalğalar vasitəsilə 2300 pulsarın, qamma şüaları vasitəsilə isə 160 pulsarın varlığından xəbərdardırlar. Həmçinin 240 millisaniyə pulsar var ki, onlardan 60-ı qamma şüaları yaradır.
Pulsarlardan istifadə
Pulsarlar sadəcə heyrətamiz kosmik obyektlər deyil, həm də faydalı alətlərdir. Buraxılan işıq haqqında çox şey deyə bilər daxili proseslər. Yəni tədqiqatçılar neytron ulduzlarının fizikasını başa düşə bilirlər. Bu obyektlər belədir yüksək qan təzyiqi maddənin davranışının adi haldan fərqli olduğunu. Neytron ulduzlarının qəribə tərkibinə “nüvə pastası” deyilir.
Pulsarlar nəbzlərinin dəqiqliyinə görə bir çox fayda gətirir. Alimlər konkret obyektləri tanıyır və onları kosmik saatlar kimi qəbul edirlər. Başqa planetlərin olması ilə bağlı fərziyyələr belə ortaya çıxmağa başladı. Əslində tapılan ilk ekzoplanet pulsarın orbitində idi.
Unutmayın ki, pulsarlar "yanıb-sönən" zaman hərəkət etməyə davam edir, yəni kosmik məsafələri ölçmək üçün istifadə edilə bilər. Onlar həmçinin Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsini, məsələn, cazibə qüvvəsi ilə anlar kimi sınaqdan keçirməkdə iştirak edirdilər. Lakin pulsasiyanın qanunauyğunluğu qravitasiya dalğaları ilə pozula bilər. Bu, 2016-cı ilin fevralında müşahidə edildi.
Pulsar qəbiristanlıqları
Tədricən bütün pulsarlar yavaşlayır. Radiasiya fırlanma nəticəsində yaranan maqnit sahəsi ilə qidalanır. Nəticədə, o da gücünü itirir və şüa göndərməyi dayandırır. Alimlər radiodalğaların qarşısında qamma şüalarının hələ də aşkar oluna biləcəyi xüsusi bir xətt çəkiblər. Pulsar aşağı düşən kimi pulsar qəbiristanlığında silinir.
Əgər pulsar fövqəlnova qalıqlarından əmələ gəlibsə, deməli o, böyük enerji ehtiyatına malikdir və sürətli sürət fırlanma. Nümunələrə gənc obyekt PSR B0531+21 daxildir. Bu fazada bir neçə yüz min il qala bilər, bundan sonra sürətini itirməyə başlayacaq. Orta yaşlı pulsarlar əhalinin əksəriyyətini təşkil edir və yalnız radio dalğaları yaradır.
Bununla belə, yaxınlıqda bir peyk varsa, pulsar ömrünü uzada bilər. Sonra materialını çıxaracaq və fırlanma sürətini artıracaq. Bu cür dəyişikliklər istənilən vaxt baş verə bilər, buna görə də pulsar yenidən doğulmağa qadirdir. Belə bir əlaqə aşağı kütləli rentgen ikili sistemi adlanır. Ən qədim pulsarlar millisaniyədir. Bəzilərinin yaşı milyardlarla ildir.
Neytron ulduzları
Neytron ulduzları- günəş kütləsini 1,4 dəfə üstələyən olduqca sirli obyektlər. Onlar daha böyük ulduzların partlamasından sonra doğulurlar. Gəlin bu formasiyalarla daha yaxından tanış olaq.
Kütləsi Günəşdən 4-8 dəfə böyük olan ulduz partlayanda yüksək sıxlıqlı nüvə qalır və çökməyə davam edir. Cazibə qüvvəsi bir materialı o qədər sıxışdırır ki, proton və elektronların birləşərək neytronlara çevrilməsinə səbəb olur. Yüksək sıxlıqlı neytron ulduzu belə doğulur.
Bu nəhəng obyektlərin diametri cəmi 20 km-ə çata bilər. Sıxlıq haqqında bir fikir vermək üçün sadəcə bir çömçə neytron ulduzu materialının çəkisi bir milyard ton olardı. Belə bir obyektin cazibə qüvvəsi Yerinkindən 2 milyard dəfə güclüdür və güc qravitasiya linzalarının çəkilməsi üçün kifayətdir ki, bu da alimlərə ulduzun arxasına baxmaq imkanı verir.
Partlayışdan gələn zərbə saniyədə bir neçə inqilaba çatan neytron ulduzunun fırlanmasına səbəb olan nəbz buraxır. Baxmayaraq ki, onlar dəqiqədə 43.000 dəfəyə qədər sürətlənə bilirlər.
Kompakt obyektlərin yaxınlığında sərhəd təbəqələri
Astrofizik Valeri Süleymanov neytron ulduzların ətrafında toplanma disklərinin, ulduz küləyinin və maddənin yaranması haqqında:
Neytron ulduzlarının daxili hissəsi
Astrofizik Sergey Popov maddənin ekstremal vəziyyətləri, neytron ulduzlarının tərkibi və interyerin öyrənilməsi üsulları haqqında:
Bir neytron ulduzunun bir hissəsi kimi fəaliyyət göstərdiyi zaman ikili sistem, fövqəlnovanın partladığı yerdə şəkil daha da təsir edici görünür. İkinci ulduz kütlədə Günəşdən daha aşağıdırsa, o, yoldaşının kütləsini "Roche lobuna" çəkir. Bu neytron ulduzunun ətrafında fırlanan sferik material bulududur. Əgər peyk günəş kütləsindən 10 dəfə böyük idisə, o zaman kütlə ötürülməsi də tənzimlənir, lakin o qədər də sabit deyil. Material maqnit qütbləri boyunca axır, qızdırılır və rentgen pulsasiyaları yaradır.
2010-cu ilə qədər radio aşkarlama vasitəsi ilə 1800 pulsar, qamma şüalarından istifadə etməklə isə 70 pulsar aşkar edilmişdir. Bəzi nümunələrdə hətta planetlər var idi.
Neytron ulduzlarının növləri
Neytron ulduzlarının bəzi nümayəndələrində demək olar ki, işıq sürəti ilə axan material jetləri var. Yanımızdan uçanda mayak işığı kimi yanıb-sönürlər. Bu səbəbdən onlara pulsarlar deyilir.
Ulduzların təkamülünün son məhsulu neytron ulduzları adlanır. Onların ölçüsü və çəkisi sadəcə heyrətamizdir! Diametri 20 km-ə qədər olan, lakin çəkisi . Neytron ulduzunda maddənin sıxlığı atom nüvəsinin sıxlığından dəfələrlə böyükdür. Neytron ulduzları supernova partlayışları zamanı meydana çıxır.
Ən çox tanınan neytron ulduzlarının çəkisi təxminən 1,44 günəş kütləsidir və Çandrasekhar kütlə limitinə bərabərdir. Ancaq nəzəri olaraq onların 2,5 kütləyə qədər ola bilməsi mümkündür. Bu günə qədər kəşf edilən ən ağırı 1,88 günəş kütləsi çəkir və Vele X-1 adlanır, ikincisi isə 1,97 günəş kütləsi olan PSR J1614-2230-dur. Sıxlığın daha da artması ilə ulduz kvarka çevrilir.
Neytron ulduzlarının maqnit sahəsi çox güclüdür və 10,12 dərəcə G-ə çatır., Yerin sahəsi 1G-dir. 1990-cı ildən bəri bəzi neytron ulduzları maqnitarlar kimi müəyyən edilmişdir - bunlar maqnit sahələri Qaussun 10-14 dərəcədən çox kənara çıxan ulduzlardır. Belə kritik maqnit sahələrində fizika dəyişiklikləri, relativistik effektlər (işığın maqnit sahəsi ilə əyilməsi) və fiziki vakuumun qütbləşməsi meydana çıxır. Neytron ulduzları proqnozlaşdırıldı və sonra kəşf edildi.
İlk fərziyyələr 1933-cü ildə Walter Baade və Fritz Zwicky tərəfindən irəli sürülüb., onlar neytron ulduzların fövqəlnova partlayışı nəticəsində doğulduğunu fərz etdilər. Hesablamalara görə, bu ulduzlardan gələn radiasiya çox kiçikdir, onu aşkar etmək sadəcə olaraq mümkün deyil. Lakin 1967-ci ildə Huişin aspirantı Jocelyn Bell müntəzəm radio impulsları yayan .
Belə impulslar cismin sürətli fırlanması nəticəsində, lakin adi ulduzlar belə güclü fırlanmadan sadəcə olaraq ayrı uçacaqlar və buna görə də onların neytron ulduzları olduğuna qərar vermişdilər.
Fırlanma sürətinin azalan qaydasında pulsarlar:
Ejektor radio pulsardır. Aşağı fırlanma sürəti və güclü maqnit sahəsi. Belə bir pulsarın maqnit sahəsi var və ulduz bərabər fırlanır bucaq sürəti. Müəyyən bir anda sahənin xətti sürəti işıq sürətinə çatır və onu aşmağa başlayır. Bundan əlavə, dipol sahəsi mövcud ola bilməz və sahənin gücü xətləri qırılır. Bu xətlər üzrə hərəkət edən yüklü hissəciklər uçuruma çataraq qoparaq neytron ulduzunu tərk edərək sonsuzluğa qədər istənilən məsafəyə uça bilirlər. Buna görə də, bu pulsarlara ejektorlar (vermək, çıxarmaq) - radio pulsarlar deyilir.
Pervane, o, artıq hissəcikləri işıqdan sonrakı sürətə sürətləndirmək üçün ejektorla eyni fırlanma sürətinə malik deyil, ona görə də radio pulsar ola bilməz. Lakin onun fırlanma sürəti hələ də çox yüksəkdir, maqnit sahəsinin tutduğu maddə hələ ulduzun üzərinə düşə bilmir, yəni yığılma baş vermir. Belə ulduzlar çox zəif tədqiq olunub, çünki onları müşahidə etmək demək olar ki, mümkün deyil.
Akkretor rentgen pulsarıdır. Ulduz artıq o qədər sürətlə fırlanmır və maddə maqnit sahəsi xətti boyunca düşərək ulduzun üzərinə düşməyə başlayır. Qütbün yaxınlığında möhkəm bir səthə düşən maddə on milyonlarla dərəcəyə qədər qızır və nəticədə rentgen şüaları yaranır. Pulsasiyalar ulduzun hələ də fırlanması nəticəsində baş verir və maddənin düşmə sahəsi cəmi 100 metr olduğu üçün bu ləkə vaxtaşırı gözdən itir.
