Обекти, за които Ще говоримв статията, са открити случайно, въпреки че учените Ландау Л. Д. и Опенхаймер Р. са предсказали съществуването им още през 1930 г. Говорим за неутронни звезди. Характеристиките и характеристиките на тези космически светила ще бъдат обсъдени в статията.
Неутрон и звездата със същото име
След предсказанието през 30-те години на 20 век за съществуването на неутронни звезди и след откриването на неутрона (1932 г.), Бааде В., заедно с Цвики Ф., през 1933 г. на конгрес на физиците в Америка обявяват възможност за образуване на обект, наречен неутронна звезда. Това е космическо тяло, което се появява по време на експлозия на свръхнова.
Всички изчисления обаче бяха само теоретични, тъй като не беше възможно да се докаже такава теория на практика поради липсата на подходящо астрономическо оборудване и твърде малкия размер на неутронната звезда. Но през 1960 г. започва да се развива рентгеновата астрономия. Тогава съвсем неочаквано благодарение на радионаблюденията бяха открити неутронни звезди.
Отваряне
Годината 1967 е знакова в тази област. Бел Д., като дипломиран студент на Хуиш Е., успя да открие космически обект - неутронна звезда. Това е тяло, излъчващо постоянно излъчване на радиовълнови импулси. Феноменът беше сравнен с космически радиомаяк поради тясната насоченост на радиолъча, който идва от много бързо въртящ се обект. Факт е, че всяка друга стандартна звезда не би могла да запази целостта си при такава висока скорост на въртене. На това са способни само неутронни звезди, сред които първият открит е пулсарът PSR B1919+21.
Съдбата на масивните звезди е много различна от тази на малките. В такива осветителни тела настъпва момент, когато налягането на газа вече не балансира гравитационните сили. Такива процеси водят до факта, че звездата започва да се свива (колабира) неограничено. При звездна маса 1,5-2 пъти по-голяма от Слънцето колапсът ще бъде неизбежен. По време на процеса на компресия газът вътре в звездното ядро се нагрява. Отначало всичко става много бавно.
Свиване
Достигайки определена температура, протонът може да се превърне в неутрино, което веднага напуска звездата, отнасяйки енергия със себе си. Колапсът ще се засили, докато всички протони се превърнат в неутрино. Това създава пулсар или неутронна звезда. Това е колабиращо ядро.
По време на образуването на пулсар външната обвивка получава енергия на компресия, която след това ще бъде със скорост над хиляда км/сек. хвърлен в космоса. Това създава ударна вълна, която може да доведе до образуване на нови звезди. Този ще бъде милиарди пъти по-голям от оригинала. След този процес, за период от една седмица до месец, звездата излъчва светлина в количества, надхвърлящи цяла галактика. Такова небесно тяло се нарича свръхнова. Експлозията му води до образуването на мъглявина. В центъра на мъглявината е пулсар или неутронна звезда. Това е така нареченият потомък на избухнала звезда.
Визуализация
В дълбините на цялото пространство се случват невероятни събития, сред които е сблъсъкът на звезди. Благодарение на сложен математически модел, учените от НАСА успяха да визуализират бунта на огромни количества енергия и дегенерацията на материята, участваща в това. Пред очите на наблюдателите се разиграва невероятно силна картина на космически катаклизъм. Вероятността да се случи сблъсък на неутронни звезди е много голяма. Срещата на две такива светила в космоса започва с оплитането им в гравитационните полета. Притежавайки огромна маса, те си разменят прегръдки, така да се каже. При сблъсък възниква мощна експлозия, придружена от невероятно мощно освобождаване на гама лъчение.
Ако разгледаме неутронна звезда отделно, тогава това е остатък от експлозия на свръхнова, в която жизнен цикълзавършва. Масата на умираща звезда е 8-30 пъти по-голяма от тази на слънцето. Вселената често е осветена от експлозии на свръхнови. Вероятността неутронни звезди да бъдат открити във Вселената е доста висока.
Среща
Интересно е, че когато две звезди се срещнат, развитието на събитията не може да се предвиди еднозначно. Един от вариантите описва математически модел, предложено от учени на НАСА от Центъра за космически полети. Процесът започва с две неутронни звезди, разположени на разстояние приблизително 18 км една от друга в открития космос. По космически стандарти неутронните звезди с маса 1,5-1,7 пъти по-голяма от Слънцето се считат за малки обекти. Диаметърът им варира в рамките на 20 км. Поради това несъответствие между обем и маса, неутронната звезда има най-силната гравитация и магнитно поле. Само си представете: една чаена лъжичка материя от неутронна звезда тежи колкото целия връх Еверест!
Дегенерация
Невероятно високите гравитационни вълни на неутронна звезда около нея са причината материята да не може да съществува под формата на отделни атоми, които започват да се разпадат. Самата материя се трансформира в изродена неутронна материя, в която структурата на самите неутрони няма да позволи на звездата да премине в сингулярност и след това в черна дупка. Ако масата на изродената материя започне да се увеличава поради добавянето към нея, тогава гравитационните сили ще могат да преодолеят съпротивлението на неутроните. Тогава нищо няма да попречи на разрушаването на структурата, образувана в резултат на сблъсъка на неутронни звездни обекти.
Математически модел
Изследвайки тези небесни обекти, учените стигнаха до извода, че плътността на неутронната звезда е сравнима с плътността на материята в ядрото на атома. Показателите му варират от 1015 kg/m³ до 1018 kg/m³. По този начин независимото съществуване на електрони и протони е невъзможно. Материята на звездата на практика се състои само от неутрони.
Създаденият математически модел демонстрира как мощни периодични гравитационни взаимодействия, възникващи между две неутронни звезди, пробиват тънка черупкадве звезди и са хвърлени в пространството около тях, голяма сумарадиация (енергия и материя). Процесът на сближаване се случва много бързо, буквално за част от секундата. В резултат на сблъсъка се образува тороидален пръстен от материя с новородена черна дупка в центъра.
важно
Моделирането на такива събития е важно. Благодарение на тях учените успяха да разберат как се образуват неутронна звезда и черна дупка, какво се случва при сблъсък на звезди, как се раждат и умират свръхнови и много други процеси в космоса. Всички тези събития са източник на най-тежките химически елементивъв Вселената, дори по-тежък от желязо, неспособен да бъде образуван по друг начин. Това говори много важностнеутронни звезди в цялата Вселена.
Въртенето на небесен обект с огромен обем около оста си е невероятно. Този процес предизвиква колапс, но в същото време масата на неутронната звезда остава практически същата. Ако си представим, че звездата ще продължи да се свива, тогава, според закона за запазване на ъгловия момент, ъгловата скорост на въртене на звездата ще се увеличи до невероятни стойности. Ако една звезда се нуждае от около 10 дни, за да извърши пълен оборот, тогава в резултат на това тя ще извърши същия оборот за 10 милисекунди! Това са невероятни процеси!
Развитие на колапс
Учените изучават подобни процеси. Може би ще станем свидетели на нови открития, които все още ни се струват фантастични! Но какво може да се случи, ако си представим развитието на колапса по-нататък? За да ви е по-лесно да си представим, нека вземем за сравнение двойката неутронна звезда/Земя и техните гравитационни радиуси. И така, при непрекъснато компресиране звездата може да достигне състояние, в което неутроните започват да се превръщат в хиперони. Радиус небесно тялоще стане толкова малък, че пред нас ще има буца от суперпланетно тяло с маса и гравитационно поле на звезда. Това може да се сравни с това как, ако земята стане с размерите на топка за пинг-понг, а гравитационният радиус на нашето светило, Слънцето, е равен на 1 км.
Ако си представим, че малка част от звездна материя има привлекателността на огромна звезда, тогава тя е в състояние да задържи цяла планетарна система близо до себе си. Но плътността на такова небесно тяло е твърде висока. Светлинните лъчи постепенно спират да пробиват през него, тялото сякаш изгасва, престава да се вижда за окото. Само гравитационното поле не се променя, което предупреждава, че тук има гравитационна дупка.
Открития и наблюдения
Първият път, когато сливането на неутронни звезди беше регистрирано съвсем наскоро: 17 август. Преди две години беше засечено сливане на черна дупка. Толкова е важно събитиев областта на астрофизиката, че наблюденията са извършвани едновременно от 70 космически обсерватории. Учените успяха да проверят правилността на хипотезите за изблици на гама лъчи; те успяха да наблюдават синтеза на тежки елементи, описани по-рано от теоретиците.
Това широко разпространено наблюдение на избухването на гама-лъчи, гравитационните вълни и видимата светлина направи възможно определянето на региона в небето, където се е случило значимото събитие, и галактиката, където са разположени тези звезди. Това е NGC 4993.
Разбира се, астрономите отдавна наблюдават късите, но досега не можеха да кажат със сигурност за произхода им. Зад основната теория стоеше версия за сливането на неутронни звезди. Сега е потвърдено.
За да опишат неутронна звезда с помощта на математика, учените се обръщат към уравнението на състоянието, което свързва плътността с налягането на материята. Има обаче много такива опции и учените просто не знаят кой от съществуващите ще бъде правилен. Надяваме се, че гравитационните наблюдения ще помогнат за разрешаването на този проблем. На този моментсигналът не даде недвусмислен отговор, но вече помага да се оцени формата на звездата в зависимост от гравитационното привличане към второто тяло (звезда).
НЕУТРОННА ЗВЕЗДА
звезда, съставена основно от неутрони. Неутронът е неутрална субатомна частица, един от основните компоненти на материята. Хипотезата за съществуването на неутронни звезди беше изложена от астрономите У. Бааде и Ф. Цвики веднага след откриването на неутрона през 1932 г. Но тази хипотеза беше потвърдена от наблюдения едва след откриването на пулсарите през 1967 г.
Вижте същоПУЛСАР. Неутронни звездисе образуват в резултат на гравитационен колапс на нормални звезди с маса няколко пъти по-голяма от Слънцето. Плътността на неутронната звезда е близка до тази на атомно ядро, т.е. 100 милиона пъти по-висока от плътността на обикновената материя. Следователно, с огромната си маса, неутронната звезда има радиус от само приблизително. 10 км. Поради малкия радиус на неутронната звезда силата на гравитацията на нейната повърхност е изключително висока: около 100 милиарда пъти по-висока от тази на Земята. Тази звезда се пази от колапс от „налягането на израждане“ на плътна неутронна материя, което не зависи от нейната температура. Ако обаче масата на неутронна звезда стане по-висока от около 2 слънчеви, тогава силата на гравитацията ще надвиши това налягане и звездата няма да може да издържи колапса.
Вижте същоГРАВИТАЦИОНЕН КОЛАПС. Неутронните звезди имат много силно магнитно поле, достигащо 10 12-10 13 G на повърхността (за сравнение: Земята има около 1 G). Два различни вида небесни обекти са свързани с неутронните звезди.
Пулсари (радиопулсари).Тези обекти излъчват импулси от радиовълни строго редовно. Механизмът на излъчване не е напълно ясен, но се смята, че въртяща се неутронна звезда излъчва радиолъч в посока, свързана с нейното магнитно поле, чиято ос на симетрия не съвпада с оста на въртене на звездата. Следователно въртенето предизвиква въртене на радиолъча, който периодично се насочва към Земята.
Рентгенови двойки.Пулсиращите рентгенови източници също се свързват с неутронни звезди, които са част от двойна система с масивна нормална звезда. В такива системи газът от повърхността на нормална звезда пада върху неутронна звезда, ускорявайки се до огромна скорост. Когато удря повърхността на неутронна звезда, газът освобождава 10-30% от енергията си на покой, докато по време на ядрени реакции тази цифра не достига 1%. Загрят до висока температураПовърхността на неутронната звезда става източник на рентгеново лъчение. Падането на газ обаче не се извършва равномерно по цялата повърхност: силното магнитно поле на неутронна звезда улавя падащия йонизиран газ и го насочва към магнитните полюси, където той пада като във фуния. Следователно само полярните области стават много горещи и на въртяща се звезда те стават източници на рентгенови импулси. Радиовълните от такава звезда вече не се приемат, тъй като радиовълните се абсорбират в газа около нея.
Съединение.Плътността на неутронната звезда нараства с дълбочината. Под слой атмосфера с дебелина само няколко сантиметра има течна метална обвивка с дебелина няколко метра, а под нея има твърда кора с дебелина километър. Субстанцията на кората прилича на обикновен метал, но е много по-плътна. Във външната част на кората е предимно желязо; С дълбочината делът на неутроните в състава му нараства. Където плътността достига прибл. 4*10 11 g/cm3 делът на неутроните нараства толкова много, че някои от тях вече не са част от ядрата, а образуват непрекъсната среда. Там веществото е като „море“ от неутрони и електрони, в което са разпръснати ядрата на атомите. И с плътност ок. 2*10 14 g/cm3 (плътност на атомното ядро), отделните ядра изчезват напълно и това, което остава, е непрекъсната неутронна „течност“ с примес от протони и електрони. Вероятно неутроните и протоните се държат като свръхфлуидна течност, подобно на течния хелий и свръхпроводящите метали в земните лаборатории.
При дори по-висока плътност, най-много необичайни формивещества. Може би неутроните и протоните се разпадат на още по-малки частици - кварки; Възможно е също да се раждат много пи-мезони, които образуват така наречения пионен кондензат.
Вижте също
ЕЛЕМЕНТАРНИ ЧАСТИЦИ;
СВЪРХПРОВОДИМОСТ;
СУПЕРТЕЧНОСТ.
ЛИТЕРАТУРА
Дайсън Ф., Тер Хаар Д. Неутронни звезди и пулсари. М., 1973 Липунов В.М. Астрофизика на неутронните звезди. М., 1987
Енциклопедия на Collier. - Отворено общество. 2000 .
Вижте какво е "НЕУТРОННА ЗВЕЗДА" в други речници:
НЕУТРОННА ЗВЕЗДА, много малка звезда с висока плътност, състояща се от НЕУТРОННИ. Е последен етапеволюция на много звезди. Неутронните звезди се образуват, когато масивна звезда пламне като SUPERNOVA звезда, взривявайки техните... ... Научно-технически енциклопедичен речник
Звезда, чиято материя според теоретичните концепции се състои главно от неутрони. Неутронизацията на материята се свързва с гравитационния колапс на звезда, след като нейното ядрено гориво е изчерпано. Средната плътност на неутронните звезди е 2,1017 ... Голям енциклопедичен речник
Структурата на неутронна звезда. Неутронната звезда е астрономически обект, който е един от крайните продукти ... Wikipedia
Звезда, чиято материя според теоретичните концепции се състои главно от неутрони. Средната плътност на такава звезда е неутронна звезда 2·1017 kg/m3, средният радиус е 20 km. Открит чрез импулсно радиоизлъчване, вижте Пулсари... Астрономически речник
Звезда, чиято материя според теоретичните концепции се състои главно от неутрони. Неутронизацията на материята се свързва с гравитационния колапс на звезда, след като нейното ядрено гориво е изчерпано. Средна плътност на неутронна звезда... ... енциклопедичен речник
Хидростатично равновесна звезда, в която се състои главно роят от неутрони. Образува се в резултат на превръщането на протоните в неутрони под действието на гравитационните сили. колапс на последните етапи от еволюцията на доста масивни звезди (с маса няколко пъти по-голяма от... ... Естествени науки. енциклопедичен речник
Неутронна звезда- един от етапите на еволюцията на звездите, когато в резултат на гравитационен колапс тя се компресира до толкова малки размери (радиусът на топката е 10-20 km), че електроните се притискат в ядрата на атомите и се неутрализират техния заряд, цялата материя на звездата става... ... Началото на съвременното естествознание
Неутронната звезда на Кълвър. Открит е от астрономи от Пенсилванския държавен университет в САЩ и канадския университет Макгил в съзвездието Малка мечка. Звездата е необичайна по своите характеристики и не прилича на никоя друга... ... Wikipedia
- (англ. runaway star) звезда, която се движи с необичайно висока скорост по отношение на околната междузвездна среда. Правилното движение на такава звезда често се посочва точно спрямо звездната асоциация, член на която... ... Wikipedia
Това се случва след експлозия на свръхнова.
Това е залезът на живота на една звезда. Неговата гравитация е толкова силна, че изхвърля електрони от орбитите на атомите, превръщайки ги в неутрони.
Когато загуби подкрепата си вътрешно налягане, той се срива, а това води до експлозия на свръхнова.
Останките от това тяло се превръщат в неутронна звезда с маса 1,4 пъти по-голяма от масата на Слънцето и радиус, почти равен на радиуса на Манхатън в Съединените щати.
Теглото на парче захар с плътност на неутронна звезда е...
Ако например вземете парче захар с обем 1 cm3 и си представите, че е направено от материя на неутронна звезда, тогава масата му ще бъде приблизително един милиард тона. Това се равнява на масата на приблизително 8 хиляди самолетоносача. Малък предмет с невероятна плътност!
Новородената неутронна звезда може да се похвали с висока скорост на въртене. Когато масивна звезда се превърне в неутронна звезда, нейната скорост на въртене се променя.
Въртящата се неутронна звезда е естествен електрически генератор. Въртенето му създава мощно магнитно поле. Тази огромна сила на магнетизма улавя електрони и други частици от атоми и ги изпраща дълбоко във Вселената с огромна скорост. Високоскоростните частици са склонни да излъчват радиация. Трептенето, което наблюдаваме в пулсарните звезди, е излъчването на тези частици.Но ние го забелязваме само когато излъчването му е насочено в нашата посока.
Въртящата се неутронна звезда е пулсар, екзотичен обект, създаден след експлозия на свръхнова. Това е залезът на нейния живот.
Плътността на неутронните звезди е разпределена различно. Те имат кора, която е невероятно плътна. Но силите вътре в неутронната звезда могат да пробият кората. И когато това се случи, звездата коригира позицията си, което води до промяна в нейното въртене. Това се вика: кората е напукана. Възниква експлозия на неутронна звезда.
Статии
>Пулсар (розов) може да се види в центъра на галактиката M82.
Разгледайте пулсари и неутронни звездиВселената: описание и характеристики със снимки и видео, структура, ротация, плътност, състав, маса, температура, търсене.
Пулсари
Пулсариса сферични компактни обекти, чиито размери не надхвърлят границата голям град. Изненадващото е, че с такъв обем те надвишават по маса слънчевата маса. Те се използват за изследване на екстремни състояния на материята, откриване на планети извън нашата система и измерване на космически разстояния. В допълнение, те помогнаха да се намерят гравитационни вълни, които показват енергийни събития, като свръхмасивни сблъсъци. Открит за първи път през 1967 г.
Какво е пулсар?
Ако търсите пулсар в небето, той изглежда като обикновена мигаща звезда, следваща определен ритъм. Всъщност тяхната светлина не трепти и не пулсира и те не изглеждат като звезди.
Пулсарът произвежда два постоянни, тесни лъча светлина в противоположни посоки. Ефектът на трептене се създава, защото те се въртят (принцип на маяка). В този момент лъчът удря Земята и след това се завърта отново. Защо се случва това? Факт е, че светлинният лъч на пулсара обикновено не е подравнен с неговата ос на въртене.
Ако мигането се генерира от въртене, тогава скоростта на импулсите отразява скоростта, с която се върти пулсарът. Открити са общо 2000 пулсара, повечето от които се въртят веднъж в секунда. Но има приблизително 200 обекта, които успяват да направят сто оборота за едно и също време. Най-бързите се наричат милисекундни, защото техният брой обороти в секунда е равен на 700.
Пулсарите не могат да се считат за звезди, поне „живи“. По-скоро те са неутронни звезди, образувани след като масивна звезда изчерпа горивото си и колабира. В резултат на това се създава силен взрив - свръхнова, а останалият плътен материал се трансформира в неутронна звезда.
Диаметърът на пулсарите във Вселената достига 20-24 км, а масата им е два пъти по-голяма от тази на Слънцето. За да ви дам представа, парче от такъв обект с размерите на кубче захар ще тежи 1 милиард тона. Тоест в ръката ви се побира нещо тежко като Еверест! Вярно е, че има още по-плътен обект - черна дупка. Най-масивният достига 2,04 слънчеви маси.
Пулсарите имат силно магнитно поле, което е 100 милиона до 1 квадрилион пъти по-силно от земното. За да започне една неутронна звезда да излъчва светлина като пулсар, тя трябва да има правилното съотношение на силата на магнитното поле и скоростта на въртене. Случва се лъч от радиовълни да не премине през зрителното поле на наземен телескоп и да остане невидим.
Радиопулсари
Астрофизикът Антон Бирюков за физиката на неутронните звезди, забавянето на въртенето и откриването на гравитационните вълни:
Защо пулсарите се въртят?
Бавността на пулсара е едно завъртане в секунда. Най-бързите ускоряват до стотици обороти в секунда и се наричат милисекундни. Процесът на въртене възниква, защото звездите, от които са се образували, също са се въртели. Но за да постигнете тази скорост, имате нужда от допълнителен източник.
Изследователите смятат, че милисекундните пулсари са се образували чрез кражба на енергия от съсед. Може да забележите наличието на чуждо вещество, което увеличава скоростта на въртене. И това не е добре за ранения спътник, който един ден може да бъде напълно погълнат от пулсара. Такива системи се наричат черни вдовици (след опасно изглеждащпаяк).
Пулсарите са способни да излъчват светлина в няколко дължини на вълната (от радио до гама лъчи). Но как го правят? Учените все още не могат да намерят точен отговор. Смята се, че за всяка дължина на вълната отговаря отделен механизъм. Подобните на маяк лъчи са направени от радиовълни. Те са ярки и тесни и приличат на кохерентна светлина, където частиците образуват фокусиран лъч.
Колкото по-бързо е въртенето, толкова по-слабо е магнитното поле. Но скоростта на въртене е достатъчна, за да излъчват толкова ярки лъчи, колкото бавните.
По време на въртене магнитното поле създава електрическо поле, което може да доведе заредените частици в подвижно състояние (електрически ток). Областта над повърхността, където магнитното поле доминира, се нарича магнитосфера. Тук заредените частици се ускоряват невероятно високи скоростипоради силно електрическо поле. Всеки път, когато се ускоряват, те излъчват светлина. Изобразява се в оптичен и рентгенов диапазон.
Какво ще кажете за гама лъчите? Изследванията показват, че техният източник трябва да се търси другаде близо до пулсара. И ще приличат на вентилатор.
Търсене на пулсари
Радиотелескопите остават основният метод за търсене на пулсари в космоса. Те са малки и бледи в сравнение с други обекти, така че трябва да сканирате цялото небе и постепенно тези обекти да попаднат в обектива. Повечето са открити с помощта на обсерваторията Паркс в Австралия. Много нови данни ще бъдат достъпни от антенната решетка Square Kilometer (SKA) от 2018 г.
През 2008 г. беше изстрелян телескопът GLAST, който откри 2050 пулсара, излъчващи гама-лъчи, от които 93 милисекунди. Този телескоп е невероятно полезен, защото сканира цялото небе, докато други подчертават само малки области по равнината.
Намирането на различни дължини на вълната може да бъде предизвикателство. Факт е, че радиовълните са невероятно мощни, но може просто да не попаднат в обектива на телескопа. Но гама радиацията се разпространява в по-голяма част от небето, но е по-ниска по яркост.
Сега учените знаят за съществуването на 2300 пулсара, открити чрез радиовълни и 160 чрез гама лъчи. Има и 240 милисекунди пулсара, от които 60 произвеждат гама лъчи.
Използване на пулсари
Пулсарите са не само удивителни космически обекти, но и полезни инструменти. Излъчената светлина може да разкаже много за вътрешни процеси. Това означава, че изследователите са в състояние да разберат физиката на неутронните звезди. Тези обекти са така високо наляганече поведението на материята се различава от обичайното. Странното съдържание на неутронните звезди се нарича „ядрена паста“.
Пулсарите носят много предимства благодарение на прецизността на техните импулси. Учените познават конкретни обекти и ги възприемат като космически часовници. Така започнаха да се появяват спекулации за наличието на други планети. Всъщност първата намерена екзопланета обикаля около пулсар.
Не забравяйте, че пулсарите продължават да се движат, докато „мигат“, което означава, че могат да се използват за измерване на космически разстояния. Те също участваха в тестването на теорията на относителността на Айнщайн, като моменти с гравитация. Но редовността на пулсацията може да бъде нарушена от гравитационни вълни. Това беше забелязано през февруари 2016 г.
Пулсарски гробища
Постепенно всички пулсари се забавят. Излъчването се захранва от магнитното поле, създадено от въртенето. В резултат на това той също губи своята мощност и спира да изпраща лъчи. Учените са начертали специална линия, където гама лъчите все още могат да бъдат открити пред радиовълните. Веднага щом пулсарът падне под него, той се отписва в гробището на пулсарите.
Ако пулсар е образуван от останки от свръхнова, тогава той има огромен енергиен резерв и бърза скоростзавъртане. Примерите включват младия обект PSR B0531+21. Той може да остане в тази фаза няколкостотин хиляди години, след което ще започне да губи скорост. Пулсарите на средна възраст съставляват по-голямата част от населението и произвеждат само радиовълни.
Пулсарът обаче може да удължи живота си, ако наблизо има сателит. След това ще издърпа материала си и ще увеличи скоростта на въртене. Такива промени могат да настъпят по всяко време, поради което пулсарът е способен да се преражда. Такъв контакт се нарича рентгенова бинарна система с малка маса. Най-старите пулсари са милисекундни. Някои достигат възраст милиарди години.
Неутронни звезди
Неутронни звезди- доста мистериозни обекти, надвишаващи слънчевата маса 1,4 пъти. Те се раждат след експлозията на по-големи звезди. Нека се запознаем по-добре с тези образувания.
Когато звезда 4-8 пъти по-масивна от Слънцето експлодира, ядро с висока плътност остава и продължава да се разпада. Гравитацията притиска толкова силно материала, че кара протоните и електроните да се слеят заедно, за да станат неутрони. Ето как се ражда неутронна звезда с висока плътност.
Тези масивни обекти могат да достигнат диаметър от само 20 км. За да ви дадем представа за плътността, само една лъжичка материал от неутронна звезда би тежала милиард тона. Гравитацията на такъв обект е 2 милиарда пъти по-силна от тази на Земята и мощността е достатъчна за гравитационни лещи, което позволява на учените да видят гърба на звездата.
Ударът от експлозията оставя импулс, който кара неутронната звезда да се върти, достигайки няколко оборота в секунда. Въпреки че могат да ускорят до 43 000 пъти в минута.
Гранични слоеве в близост до компактни обекти
Астрофизикът Валери Сюлейманов за появата на акреционни дискове, звезден вятър и материя около неутронни звезди:
Вътрешността на неутронните звезди
Астрофизикът Сергей Попов за екстремните състояния на материята, състава на неутронните звезди и методите за изследване на вътрешността:
Когато неутронна звезда действа като част от двойна система, където избухна свръхновата, картината изглежда още по-впечатляваща. Ако втората звезда е по-ниска по маса от Слънцето, тогава тя изтегля масата на спътника в „лоба на Рош“. Това е сферичен облак от материал, обикалящ около неутронна звезда. Ако спътникът е бил 10 пъти по-голям от слънчевата маса, тогава масовият трансфер също е коригиран, но не толкова стабилен. Материалът тече по магнитните полюси, нагрява се и създава рентгенови пулсации.
До 2010 г. 1800 пулсара са открити с помощта на радиооткриване и 70 с помощта на гама лъчи. Някои екземпляри дори имаха планети.
Видове неутронни звезди
Някои представители на неутронните звезди имат струи от материал, течащи почти със скоростта на светлината. Когато прелитат покрай нас, проблясват като светлина на фар. Поради това те се наричат пулсари.
Крайният продукт на звездната еволюция се нарича неутронни звезди. Размерът и теглото им са просто невероятни! С размери до 20 km в диаметър, но тежащи колкото . Плътността на материята в неутронната звезда е многократно по-голяма от плътността на атомното ядро. Неутронните звезди се появяват по време на експлозия на свръхнова.
Повечето известни неутронни звезди тежат приблизително 1,44 слънчеви масии е равна на границата на масата на Чандрасекар. Но теоретично е възможно те да имат до 2,5 маса. Най-тежкият открит до момента е с тегло 1,88 слънчеви маси и се нарича Vele X-1, а вторият с маса 1,97 слънчеви маси е PSR J1614-2230. С по-нататъшно увеличаване на плътността звездата се превръща в кварк.
Магнитното поле на неутронните звезди е много силно и достига 10,12 градуса G, полето на Земята е 1G. От 1990 г. някои неутронни звезди са идентифицирани като магнетари - това са звезди, чиито магнитни полета надхвърлят 10 до 14 градуса по Гаус. При такива критични магнитни полета физиката се променя, появяват се релативистични ефекти (огъване на светлината от магнитно поле) и поляризация на физическия вакуум. Неутронните звезди бяха предсказани и след това открити.
Първите предположения са направени от Валтер Бааде и Фриц Цвики през 1933 г, те направиха предположението, че неутронните звезди се раждат в резултат на експлозия на свръхнова. Според изчисленията радиацията от тези звезди е много малка, просто е невъзможно да се открие. Но през 1967 г. студентката на Хюиш Джоселин Бел открива , който излъчва редовни радиоимпулси.
Такива импулси са получени в резултат на бързото въртене на обекта, но обикновените звезди просто ще се разлетят от такова силно въртене и затова са решили, че са неутронни звезди.
Пулсари в низходящ ред на скоростта на въртене:
Ежекторът е радиопулсар. Ниска скорост на въртене и силно магнитно поле. Такъв пулсар има магнитно поле и звездата се върти с равно ъглова скорост. В определен момент линейната скорост на полето достига скоростта на светлината и започва да я надвишава. Освен това диполното поле не може да съществува и линиите на силата на полето се прекъсват. Движейки се по тези линии, заредените частици достигат скала и се откъсват, като по този начин напускат неутронната звезда и могат да отлетят на всяко разстояние до безкрайност. Поради това тези пулсари се наричат ежектори (отдаване, изхвърляне) - радиопулсари.
Витло, той вече няма същата скорост на въртене като ежектора за ускоряване на частиците до следсветлинна скорост, така че не може да бъде радиопулсар. Но скоростта му на въртене все още е много висока, материята, уловена от магнитното поле, все още не може да падне върху звездата, тоест не се получава акреция. Такива звезди са много слабо проучени, защото е почти невъзможно да се наблюдават.
Акреторът е рентгенов пулсар. Звездата вече не се върти толкова бързо и материята започва да пада върху звездата, падайки по линията на магнитното поле. При падане върху твърда повърхност близо до полюса веществото се нагрява до десетки милиони градуси, което води до рентгеново излъчване. Пулсациите възникват в резултат на факта, че звездата все още се върти и тъй като зоната на падане на материята е само около 100 метра, това място периодично изчезва от погледа.
