En 1932, le jeune physicien théoricien soviétique Lev Davidovich Landau (1908-1968) concluait à l'existence d'étoiles à neutrons super denses dans l'Univers. Imaginons qu'une étoile de la taille de notre Soleil rétrécisse jusqu'à atteindre plusieurs dizaines de kilomètres et que sa matière se transforme en neutrons - c'est une étoile à neutrons.

Comme le montrent les calculs théoriques, les étoiles dont la masse centrale est plus de 1,2 fois supérieure masse solaire, après avoir épuisé le combustible nucléaire, ils explosent et se débarrassent de leur enveloppe extérieure à grande vitesse. Et les couches internes de l'étoile explosée, qui ne sont plus gênées par la pression du gaz, s'effondrent vers le centre sous l'influence des forces gravitationnelles. En quelques secondes, le volume de l'étoile diminue de 1015 fois ! En raison de la monstrueuse compression gravitationnelle, les électrons libres semblent être pressés dans les noyaux des atomes. Ils se combinent avec les protons et, neutralisant leur charge, forment des neutrons. Privé charge électrique, les neutrons sous la charge des couches sus-jacentes commencent à se rapprocher rapidement les uns des autres. Mais la pression du gaz neutronique dégénéré arrête la compression. Une étoile à neutrons apparaît, composée presque entièrement de neutrons. Ses dimensions sont d'environ 20 km et la densité dans les profondeurs atteint 1 milliard de t/cm3, soit proche de la densité d'un noyau atomique.

Ainsi, une étoile à neutrons est comme un noyau atomique géant, sursaturé de neutrons. Seulement, contrairement au noyau atomique, les neutrons ne sont pas retenus par des forces intranucléaires, mais par des forces gravitationnelles. Selon les calculs, une telle étoile se refroidit rapidement et, quelques milliers d'années après sa formation, la température de sa surface devrait chuter à 1 million de K, ce qui est également confirmé par des mesures effectuées dans l'espace. Bien entendu, cette température elle-même est encore très élevée (170 fois supérieure à la température de surface du Soleil), mais comme l'étoile à neutrons est composée exclusivement substance dense, alors son point de fusion est bien supérieur à 1 million de K. En conséquence, la surface des étoiles à neutrons devrait être... solide ! De telles étoiles, bien que chaudes, ont une croûte dure dont la résistance est plusieurs fois supérieure à celle de l'acier.

La force de gravité à la surface d'une étoile à neutrons est si forte que si une personne parvenait à atteindre la surface d'une étoile inhabituelle, elle serait écrasée par sa monstrueuse gravité jusqu'à l'épaisseur de la marque qui reste sur une enveloppe d'un courrier. article.

À l'été 1967, Jocelin Bell, étudiant diplômé de l'Université de Cambridge (Angleterre), a reçu des signaux radio très étranges. Ils arrivaient par impulsions courtes exactement toutes les 1,33730113 secondes. La précision exceptionnellement élevée des impulsions radio a suggéré la réflexion suivante : ces signaux sont-ils envoyés par des représentants de l'ancienne civilisation ?

Cependant, au cours des années suivantes, de nombreux objets similaires dotés d'émissions radio à pulsations rapides ont été découverts dans le ciel. On les appelait des pulsars, c'est-à-dire des étoiles pulsantes.

Lorsque les radiotélescopes visaient la nébuleuse du Crabe, un pulsar d'une période de 0,033 seconde a également été découvert en son centre. Avec le développement des observations extra-atmosphériques, il a été établi qu'il émet également des impulsions de rayons X, le rayonnement X étant le principal et beaucoup plus puissant que tous les autres rayonnements.

Les chercheurs ont vite compris que la stricte périodicité des pulsars était due à la rotation rapide de certaines étoiles spéciales. Mais des périodes de pulsations aussi courtes, qui vont de 1,6 millisecondes à 5 secondes, ne peuvent s'expliquer que par la rotation rapide d'étoiles très petites et très denses (une grande étoile sera inévitablement déchirée par les forces centrifuges !). Et si c'est le cas, alors les pulsars ne sont rien d'autre que étoiles à neutrons!

Mais pourquoi les étoiles à neutrons tournent-elles si vite ? Rappelons-le : une étoile exotique naît de la forte compression d’une énorme étoile. Par conséquent, conformément à la loi de conservation du moment cinétique, la vitesse de rotation de l'étoile devrait fortement augmenter et la période de rotation devrait diminuer. De plus, l’étoile à neutrons est encore plus fortement magnétisée. L’intensité du champ magnétique à la surface est un billion (1012) de fois supérieure à l’intensité du champ magnétique terrestre ! Un champ magnétique puissant est également le résultat d'une forte compression de l'étoile - une réduction de sa surface et un épaississement des lignes de champ magnétique. Cependant, la véritable source d’activité des pulsars (étoiles à neutrons) n’est pas le champ magnétique lui-même, mais l’énergie de rotation de l’étoile. Et perdant de l'énergie à cause des rayonnements électromagnétiques et corpusculaires, les pulsars ralentissent progressivement leur rotation.

Alors que les pulsars radio sont des étoiles à neutrons uniques, les pulsars à rayons X sont des composants de systèmes binaires. Étant donné que la force gravitationnelle à la surface d’une étoile à neutrons est des milliards de fois plus forte que celle du Soleil, elle « attire vers elle » le gaz d’une étoile voisine (ordinaire). Les particules de gaz frappent l'étoile à neutrons à grande vitesse, se réchauffent lorsqu'elles touchent sa surface et émettent des rayons X. Une étoile à neutrons peut devenir une source de rayonnement X même si elle erre dans un nuage de gaz interstellaire.

En quoi consiste le mécanisme de pulsation d’une étoile à neutrons ? Il ne faut pas penser que l’étoile palpite simplement. La situation est complètement différente. Comme déjà mentionné, un pulsar est une étoile à neutrons en rotation rapide. À sa surface, apparemment, il y a une région active sous la forme d’un « point chaud » émettant un faisceau d’ondes radio étroit et strictement dirigé. Et au moment où ce faisceau sera dirigé vers un observateur terrestre, celui-ci constatera une impulsion de rayonnement. En d’autres termes, une étoile à neutrons est comme une balise radio, et sa période de pulsation est égale à la période de rotation de cette « balise ». A partir de ce modèle, on peut comprendre pourquoi, dans un certain nombre de cas, il n'a pas été découvert sur le site d'une explosion de supernova, où devrait certainement se trouver un pulsar. On n'observe que les pulsars dont le rayonnement est bien orienté par rapport à la Terre.

Sur les planètes, sur la structure de l'espace, sur le corps humain et l'espace profond. Chaque fait est accompagné d'une grande illustration colorée.

La masse du Soleil représente 99,86 % de la masse totale système solaire, les 0,14 % restants proviennent des planètes et des astéroïdes.

Le champ magnétique de Jupiter est si puissant qu'il enrichit chaque jour le champ magnétique de notre planète de plusieurs milliards de watts.

Le plus grand bassin du système solaire, formé à la suite d'une collision avec un objet spatial, est situé sur Mercure. Il s'agit du bassin Caloris, qui a un diamètre de 1 550 km. La collision a été si forte que l’onde de choc a traversé la planète entière, modifiant radicalement son apparence.

La matière solaire de la taille d'une tête d'épingle, placée dans l'atmosphère de notre planète, commencera à absorber l'oxygène à une vitesse incroyable et détruira en une fraction de seconde toute vie dans un rayon de 160 kilomètres.

1 année plutonique dure 248 années terrestres. Cela signifie que pendant que Pluton ne fait qu’un tour complet autour du Soleil, la Terre parvient à en faire 248.

Les choses sont encore plus intéressantes avec Vénus, 1 jour qui dure 243 jours terrestres, et une année n'en compte que 225.

Le volcan martien Olympus Mons est le plus grand du système solaire. Sa longueur est de plus de 600 km et sa hauteur est de 27 km, tandis que la hauteur du point haut sur notre planète, le sommet du mont Everest atteint seulement 8,5 km.

L'explosion (éruption) d'une supernova s'accompagne de la libération d'une gigantesque quantité d'énergie. Au cours des 10 premières secondes, une supernova qui explose produit plus d’énergie que le Soleil en 10 milliards d’années et, sur une courte période, produit plus d’énergie que tous les objets de la galaxie réunis (à l’exclusion des autres supernovae). La luminosité de ces étoiles surpasse facilement la luminosité des galaxies dans lesquelles elles ont éclaté.

De minuscules étoiles à neutrons, dont le diamètre ne dépasse pas 10 km, pèsent autant que le Soleil (rappelez-vous le fait n°1). La gravité sur ces objets astronomiques est extrêmement élevée et si, hypothétiquement, un astronaute atterrissait dessus, son poids corporel augmenterait d'environ un million de tonnes.

Le 5 février 1843, les astronomes découvrent une comète qu’ils baptisent « Grande » (également connue sous le nom de comète de Mars, C/1843 D1 et 1843 I). Volant près de la Terre en mars de la même année, il « tapissait » le ciel en deux avec sa queue dont la longueur atteignait 800 millions de kilomètres. Les Terriens ont observé la queue traînant derrière la « Grande Comète » pendant plus d’un mois, jusqu’à ce que, le 19 avril 1983, elle disparaisse complètement du ciel.

L'énergie des rayons du soleil qui nous réchauffe est désormais née au cœur du Soleil il y a plus de 30 millions d'années - il lui a fallu la majeure partie de ce temps pour vaincre la coquille dense. corps céleste et seulement 8 minutes pour atteindre la surface de notre planète.

Majorité éléments lourds contenus dans votre corps (comme le calcium, le fer et le carbone) sont des sous-produits de l'explosion de la supernova qui a déclenché la formation du système solaire.

Des chercheurs de l’Université Harvard ont découvert que 0,67 % de toutes les roches présentes sur Terre sont d’origine martienne.

La densité de 5,6846 x 1026 kg de Saturne est si faible que si nous pouvions la placer dans l'eau, elle flotterait à la surface.

~400 enregistrés sur la lune Io de Jupiter volcans actifs. La vitesse des émissions de soufre et de dioxyde de soufre lors d'une éruption peut dépasser 1 km/s, et la hauteur des coulées peut atteindre 500 kilomètres.

Contrairement à la croyance populaire, l'espace n'est pas un vide complet, mais il en est assez proche, car. Il y a au moins 1 atome pour 88 gallons (0,4 m3) de matière cosmique (et comme on l’enseigne souvent à l’école, il n’y a ni atomes ni molécules dans le vide).

Vénus est la seule planète du système solaire qui tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Il existe plusieurs justifications théoriques à cela. Certains astronomes sont convaincus que ce sort arrive à toutes les planètes à atmosphère dense, qui ralentit d'abord puis s'accélère. corps céleste dans la direction opposée à la révolution initiale, tandis que d'autres suggèrent que la cause en était la chute d'un groupe de gros astéroïdes sur la surface de Vénus.

Depuis le début de 1957 (année du premier satellite artificiel"Spoutnik-1"), l'humanité a réussi à littéralement ensemencer l'orbite de notre planète avec divers satellites, mais un seul d'entre eux a eu la chance de répéter le "destin du Titanic". En 1993, le satellite Olympus, propriété de l'Agence spatiale européenne, a été détruit à la suite d'une collision avec un astéroïde.

La plus grosse météorite tombée sur Terre est considérée comme la Hoba de 2,7 mètres, découverte en Namibie. La météorite pèse 60 tonnes et contient 86 % de fer, ce qui en fait le plus gros morceau de fer naturel sur Terre.

Le petit Pluton est considéré comme le plus planète froide(planétoïde) du système solaire. Sa surface est recouverte d'une épaisse croûte de glace et la température descend jusqu'à -2 000 Celsius. La glace sur Pluton a une structure complètement différente de celle sur Terre et est plusieurs fois plus résistante que l'acier.

Officiel théorie scientifique dit qu'une personne peut survivre dans Cosmos sans combinaison spatiale pendant 90 secondes, si tout l'air est immédiatement expiré des poumons. S'il reste une petite quantité de gaz dans les poumons, ils commenceront à se dilater avec la formation ultérieure de bulles d'air qui, si elles sont libérées dans le sang, entraîneront une embolie et une mort inévitable. Si les poumons sont remplis de gaz, ils éclateront tout simplement. Après 10 à 15 secondes de séjour dans l'espace, l'eau du corps humain se transformera en vapeur et l'humidité dans la bouche et devant les yeux commencera à bouillir. En conséquence, les tissus mous et les muscles vont gonfler, conduisant à une immobilité totale. S'en suivront une perte de vision, un givrage de la cavité nasale et du larynx, une peau bleuâtre, qui en plus souffrira de graves coups de soleil. La chose la plus intéressante est que pendant les 90 prochaines secondes, le cerveau vivra encore et le cœur battra. En théorie, si pendant les 90 premières secondes un cosmonaute perdant ayant souffert dans l'espace est placé dans une chambre à pression, il s'en sortira avec seulement des dommages superficiels et une légère frayeur.

Le poids de notre planète est une quantité instable. Les scientifiques ont découvert que chaque année, la Terre gagne environ 40 160 tonnes et en perd environ 96 600 tonnes, perdant ainsi 56 440 tonnes.

La gravité terrestre comprime la colonne vertébrale humaine, de sorte que lorsqu'un astronaute entre dans l'espace, il grandit d'environ 5,08 cm. En même temps, son cœur se contracte, diminue de volume et commence à pomper moins de sang. Il s'agit de la réponse du corps à une augmentation du volume sanguin, qui nécessite moins de pression pour circuler normalement.

Dans l’espace, des pièces métalliques étroitement comprimées se soudent spontanément. Cela se produit en raison de l'absence d'oxydes à leurs surfaces, dont l'enrichissement ne se produit que dans un environnement contenant de l'oxygène ( un exemple clair un tel environnement peut servir l'atmosphère terrestre). Pour cette raison, les experts de la NASA ( Administration nationale Aéronautique et exploration américaines Cosmos(English National Aeronautics and Space Administration)) traite toutes les pièces métalliques vaisseau spatial matières oxydantes.

Entre la planète et son satellite se produit un effet d’accélération de marée, caractérisé par un ralentissement de la rotation de la planète autour de son propre axe et un changement de l’orbite du satellite. Ainsi, chaque siècle, la rotation de la Terre ralentit de 0,002 seconde, ce qui entraîne une augmentation de la durée du jour sur la planète d'environ 15 microsecondes par an et la Lune s'éloigne de nous de 3,8 centimètres par an.

Une « toupie cosmique » appelée étoile à neutrons est l’objet qui tourne le plus rapidement dans l’Univers, effectuant jusqu’à 500 tours par seconde autour de son axe. De plus, ces corps cosmiques sont si denses qu’une cuillère à soupe de leur substance constitutive pèsera environ 10 milliards de tonnes.

L'étoile Bételgeuse est située à 640 années-lumière de la Terre et est la candidate la plus proche de notre système planétaire au titre de supernova. Il est si grand que si vous le placez à la place du Soleil, il remplira le diamètre de l'orbite de Saturne. Cette étoile a déjà acquis une masse de 20 Soleils suffisante pour une explosion et, selon certains scientifiques, elle devrait exploser dans les 2 à 3 000 prochaines années. Au plus fort de son explosion, qui durera au moins deux mois, Bételgeuse aura une luminosité 1 050 fois supérieure à celle du Soleil, rendant sa mort visible depuis la Terre même à l'œil nu.

La galaxie la plus proche de nous, Andromède, se trouve à 2,52 millions d'années. La Voie Lactée et Andromède se rapprochent à des vitesses énormes (la vitesse d’Andromède est de 300 km/s, et voie Lactée 552 km/s) et entreront très probablement en collision dans 2,5 à 3 milliards d'années.

En 2011, les astronomes ont découvert une planète composée à 92 % de carbone cristallin ultra-dense – le diamant. Le précieux corps céleste, 5 fois plus grand que notre planète et plus lourd que Jupiter, est situé dans la constellation du Serpens, à une distance de 4 000 années-lumière de la Terre.

La « Super-Terre » GJ 667Cc, principale candidate au titre de planète extrasolaire habitable, est située à seulement 22 années-lumière de la Terre. Cependant, le voyage qui y mène nous prendra 13 878 738 000 ans.

Sur l’orbite de notre planète se trouve un dépotoir de déchets issus du développement de l’astronautique. Plus de 370 000 objets pesant de quelques grammes à 15 tonnes gravitent autour de la Terre à une vitesse de 9 834 m/s, entrent en collision les uns avec les autres et se dispersent en milliers de parties plus petites.

Chaque seconde, le Soleil perd environ 1 million de tonnes de matière et s’éclaircit de plusieurs milliards de grammes. La raison en est le flux de particules ionisées s’écoulant de sa couronne, appelé « vent solaire ».

Au fil du temps, les systèmes planétaires deviennent extrêmement instables. Cela se produit en raison de l’affaiblissement des liens entre les planètes et les étoiles autour desquelles elles gravitent. Dans de tels systèmes, les orbites des planètes se déplacent constamment et peuvent même se croiser, ce qui entraînera tôt ou tard une collision des planètes. Mais même si cela ne se produit pas, après quelques centaines, milliers, millions ou milliards d'années, les planètes s'éloigneront de leur étoile à une telle distance que son attraction gravitationnelle ne pourra tout simplement pas les retenir, et elles partiront en vol libre. à travers la galaxie.

Les étoiles à neutrons, souvent appelées étoiles « mortes », sont des objets étonnants. Leur étude en dernières décennies est devenu l’un des domaines de l’astrophysique les plus fascinants et les plus riches en découvertes. L'intérêt pour les étoiles à neutrons est dû non seulement au mystère de leur structure, mais aussi à leur densité colossale et à leurs puissants champs magnétiques et gravitationnels. La matière y est dans un état particulier, qui rappelle un énorme noyau atomique, et ces conditions ne peuvent pas être reproduites dans les laboratoires terrestres.

Naissance au bout d'un stylo

La découverte d'une nouvelle particule élémentaire, le neutron, en 1932, amène les astrophysiciens à se demander quel rôle elle pourrait jouer dans l'évolution des étoiles. Deux ans plus tard, il a été suggéré que les explosions de supernova étaient associées à la transformation d'étoiles ordinaires en étoiles à neutrons. Ensuite, des calculs ont été effectués sur la structure et les paramètres de ces dernières, et il est devenu clair que si les petites étoiles (comme notre Soleil) à la fin de leur évolution se transforment en naines blanches, alors les plus lourdes deviennent des neutrons. En août 1967, des radioastronomes, en étudiant le scintillement des sources radio cosmiques, découvrent des signaux étranges : très courts, d'une durée d'environ 50 millisecondes, des impulsions d'émission radio sont enregistrées, répétées à un intervalle de temps strictement défini (de l'ordre d'une seconde). . C’était complètement différent de l’image chaotique habituelle des fluctuations aléatoires et irrégulières des émissions radio. Après une vérification minutieuse de tout l’équipement, nous avons acquis la certitude que les impulsions étaient d’origine extraterrestre. Il est difficile pour les astronomes d'être surpris par des objets émettant avec une intensité variable, mais dans ce cas, la période était si courte et les signaux si réguliers que les scientifiques ont sérieusement suggéré qu'il pourrait s'agir de nouvelles provenant de civilisations extraterrestres.

Par conséquent, le premier pulsar a été nommé LGM-1 (de Anglais peu Les Hommes Verts (« Petits Hommes Verts »), bien que les tentatives pour trouver un sens aux impulsions reçues se soient soldées par un échec. Bientôt, 3 autres sources radio pulsées ont été découvertes. Leur période s'est encore avérée bien inférieure aux temps caractéristiques de vibration et de rotation de tous les objets astronomiques connus. En raison de la nature pulsée du rayonnement, de nouveaux objets ont commencé à être appelés pulsars. Cette découverte a littéralement bouleversé l'astronomie et des rapports de détections de pulsars ont commencé à arriver de nombreux observatoires radio. Après la découverte d'un pulsar dans la nébuleuse du Crabe, né d'une explosion de supernova en 1054 (cette étoile était visible de jour, comme le mentionnent les Chinois, les Arabes et les Nord-Américains dans leurs annales), il est devenu clair que les pulsars sont en quelque sorte liés aux explosions de supernova.

Très probablement, les signaux provenaient d'un objet laissé après l'explosion. Il a fallu beaucoup de temps avant que les astrophysiciens se rendent compte que les pulsars étaient les étoiles à neutrons à rotation rapide qu'ils recherchaient depuis si longtemps.

Nébuleuse du Crabe
L'apparition de cette supernova (photo ci-dessus), scintillante dans le ciel terrestre plus brillante que Vénus et visible même de jour, s'est produite en 1054 selon les horloges terrestres. Près de 1 000 ans est une période très courte selon les normes cosmiques, et pourtant, pendant ce temps, la magnifique nébuleuse du Crabe a réussi à se former à partir des restes de l'étoile explosive. Cette image est une composition de deux images : l'une a été obtenue par le télescope optique spatial Hubble (nuances de rouge), l'autre par le télescope à rayons X Chandra (bleu). On voit clairement que les électrons de haute énergie émettant dans la gamme des rayons X perdent très rapidement leur énergie, donc couleurs bleues ne prédominent que dans la partie centrale de la nébuleuse.
La combinaison de deux images permet de mieux comprendre le mécanisme de fonctionnement de cet étonnant générateur cosmique émettant vibrations électromagnétiques la gamme de fréquences la plus large, des rayons gamma aux ondes radio. Bien que la plupart des étoiles à neutrons aient été détectées par émission radio, elles émettent la majeure partie de leur énergie dans le domaine des rayons gamma et des rayons X. Les étoiles à neutrons naissent très chaudes, mais se refroidissent assez rapidement et, déjà à l'âge de mille ans, elles ont une température de surface d'environ 1 000 000 K. Par conséquent, seules les jeunes étoiles à neutrons brillent dans la gamme des rayons X en raison d'un rayonnement purement thermique.

Physique des pulsars
Un pulsar est simplement une énorme toupie magnétisée tournant autour d’un axe qui ne coïncide pas avec l’axe de l’aimant. Si rien ne tombait dessus et qu'il n'émettait rien, alors son émission radio aurait une fréquence de rotation et nous ne l'entendrions jamais sur Terre. Mais le fait est que ce sommet a une masse colossale et une température de surface élevée, et le champ magnétique tournant crée un énorme champ électrique capable d'accélérer les protons et les électrons presque à la vitesse de la lumière. De plus, toutes ces particules chargées qui se précipitent autour du pulsar sont piégées dans son champ magnétique colossal. Et ce n'est que dans un petit angle solide autour de l'axe magnétique qu'elles peuvent se libérer (les étoiles à neutrons ont les champs magnétiques les plus puissants de l'Univers, atteignant 10 10 10 14 gauss, à titre de comparaison : le champ terrestre est de 1 gauss, celui solaire de 10 50 gauss. ) . Ce sont ces flux de particules chargées qui sont à l'origine de l'émission radio à partir de laquelle les pulsars ont été découverts, qui se sont révélés plus tard être étoiles à neutrons. Puisque l’axe magnétique d’une étoile à neutrons ne coïncide pas nécessairement avec l’axe de sa rotation, lorsque l’étoile tourne, un flux d’ondes radio se propage dans l’espace comme le faisceau d’une balise clignotante, ne traversant que momentanément l’obscurité environnante.

Images aux rayons X du pulsar de la Nébuleuse du Crabe dans ses états actif (à gauche) et normal (à droite)

voisin le plus proche
Ce pulsar est situé à seulement 450 années-lumière de la Terre et est un système binaire d'une étoile à neutrons et nain blanc avec un délai de diffusion de 5,5 jours. Le rayonnement X mou reçu par le satellite ROSAT est émis par les calottes glaciaires polaires PSR J0437-4715, chauffées à deux millions de degrés. Lors de sa rotation rapide (la période de ce pulsar est de 5,75 millisecondes), il se tourne vers la Terre avec l'un ou l'autre pôle magnétique, de ce fait l'intensité du flux de rayons gamma change de 33 %. L’objet brillant à côté du petit pulsar est une galaxie lointaine qui, pour une raison quelconque, brille activement dans la région des rayons X du spectre.

Gravité toute-puissante

Selon théorie moderne Au cours de l'évolution, les étoiles massives terminent leur vie par une explosion colossale, transformant la plupart d'entre elles en une nébuleuse gazeuse en expansion. En conséquence, ce qui reste d'une géante plusieurs fois plus grande que notre Soleil en taille et en masse est un objet chaud et dense d'environ 20 km de taille, avec une fine atmosphère (d'hydrogène et d'ions plus lourds) et champ gravitationnel, 100 milliards de fois plus élevé que sur Terre. On l'appelait étoile à neutrons, croyant qu'elle était principalement constituée de neutrons. La matière des étoiles à neutrons est la forme de matière la plus dense (une cuillère à café d'un tel supernoyau pèse environ un milliard de tonnes). La très courte période des signaux émis par les pulsars a été le premier et le plus important argument en faveur du fait qu'il s'agit d'étoiles à neutrons possédant un champ magnétique énorme et tournant à une vitesse vertigineuse. Seuls les objets denses et compacts (quelques dizaines de kilomètres seulement) dotés d'un champ gravitationnel puissant peuvent supporter une telle vitesse de rotation sans tomber en morceaux à cause des forces d'inertie centrifuges.

Une étoile à neutrons est constituée d'un liquide neutronique mélangé à des protons et des électrons. "Liquide nucléaire", très similaire à la substance de noyaux atomiques, 1014 fois plus dense que l'eau ordinaire. Cette énorme différence est compréhensible, puisque les atomes sont principalement constitués d’espace vide, dans lequel des électrons légers voltigent autour d’un noyau minuscule et lourd. Le noyau contient la quasi-totalité de la masse, puisque les protons et les neutrons sont 2 000 fois plus lourds que les électrons. Les forces extrêmes générées par la formation d’une étoile à neutrons compriment tellement les atomes que les électrons contenus dans les noyaux se combinent avec les protons pour former des neutrons. De cette façon, naît une étoile composée presque entièrement de neutrons. Le liquide nucléaire ultra-dense, s’il était amené sur Terre, exploserait comme une bombe nucléaire, mais dans une étoile à neutrons, il est stable en raison de l’énorme pression gravitationnelle. Cependant, dans les couches externes d'une étoile à neutrons (comme d'ailleurs dans toutes les étoiles), la pression et la température chutent, formant une croûte solide d'environ un kilomètre d'épaisseur. On pense qu’il s’agit principalement de noyaux de fer.

Éclair
Il s'avère que l'éruption colossale de rayons X du 5 mars 1979 s'est produite bien au-delà de notre Galaxie, dans le Grand Nuage de Magellan, un satellite de notre Voie Lactée, situé à une distance de 180 000 années-lumière de la Terre. Le traitement conjoint du sursaut gamma du 5 mars, enregistré par sept engins spatiaux, a permis de déterminer assez précisément la position de cet objet, et le fait qu'il se situe précisément dans le Nuage de Magellan est aujourd'hui pratiquement hors de tout doute.

L'événement qui s'est produit sur cette étoile lointaine il y a 180 mille ans est difficile à imaginer, mais il a alors éclaté comme 10 supernovae, soit plus de 10 fois la luminosité de toutes les étoiles de notre Galaxie. Le point brillant en haut de la figure est un pulsar SGR bien connu et connu de longue date, et le contour irrégulier est la position la plus probable de l'objet qui s'est enflammé le 5 mars 1979.

Origine de l'étoile à neutrons
Une explosion de supernova est simplement la transition d’une partie de l’énergie gravitationnelle en chaleur. Quand une vieille étoile tombe en panne d'essence et réaction thermonucléaire ne peut plus chauffer ses profondeurs à la température requise, un effondrement du nuage de gaz se produit en quelque sorte à son centre de gravité. L'énergie libérée lors de ce processus disperse les couches externes de l'étoile dans toutes les directions, formant une nébuleuse en expansion. Si l’étoile est petite, comme notre Soleil, alors une explosion se produit et une naine blanche se forme. Si la masse de l'étoile est plus de 10 fois supérieure à celle du Soleil, un tel effondrement conduit à une explosion de supernova et une étoile à neutrons ordinaire se forme. Si une supernova explose complètement sur place grandes étoiles, avec une masse de 20 x 40 Solaire, et une étoile à neutrons avec une masse de plus de trois Soleils se forme, alors le processus de compression gravitationnelle devient irréversible et un trou noir se forme.

Structure interne
Croûte dure les couches externes Une étoile à neutrons est constituée de noyaux atomiques lourds disposés dans un réseau cubique, avec des électrons volant librement entre eux, ce qui rappelle les métaux terrestres, mais en beaucoup plus dense.

Question ouverte

Bien que les étoiles à neutrons soient étudiées de manière intensive depuis environ trois décennies, leur structure interne n’est pas connue avec certitude. De plus, il n’existe aucune certitude qu’ils soient réellement constitués principalement de neutrons. À mesure que l'on s'enfonce plus profondément dans l'étoile, la pression et la densité augmentent et la matière peut être tellement comprimée qu'elle se décompose en quarks, les éléments constitutifs des protons et des neutrons. Selon la chromodynamique quantique moderne, les quarks ne peuvent pas exister à l'état libre, mais sont combinés en « trois » et « deux » inséparables. Mais peut-être qu’à la limite du noyau interne d’une étoile à neutrons, la situation change et les quarks sortent de leur confinement. Pour mieux comprendre la nature d'une étoile à neutrons et de la matière quark exotique, les astronomes doivent déterminer la relation entre la masse de l'étoile et son rayon (densité moyenne). En étudiant les étoiles à neutrons avec des satellites, il est possible de mesurer leur masse avec assez de précision, mais déterminer leur diamètre est beaucoup plus difficile. Plus récemment, des scientifiques utilisant le satellite à rayons X XMM-Newton ont trouvé un moyen d'estimer la densité des étoiles à neutrons sur la base du redshift gravitationnel. Une autre particularité des étoiles à neutrons est que, à mesure que leur masse diminue, leur rayon augmente ; par conséquent, les étoiles à neutrons les plus massives ont la plus petite taille.

Veuve noire
L’explosion d’une supernova confère souvent une vitesse considérable à un pulsar nouveau-né. Une telle étoile volante dotée d’un champ magnétique propre perturbe grandement le gaz ionisé remplissant l’espace interstellaire. Une sorte d'onde de choc se forme, passant devant l'étoile et divergeant en un large cône après elle. L'image combinée optique (partie bleu-vert) et radiologique (nuances de rouge) montre qu'il ne s'agit pas ici uniquement d'un objet lumineux. nuage de gaz, et avec un débit énorme particules élémentaires, émis par ce pulsar milliseconde. Vitesse linéaire Black Widow est égale à 1 million de km/h, elle tourne autour de son axe en 1,6 ms, elle a déjà environ un milliard d'années et elle a une étoile compagne qui tourne autour de la Widow avec une période de 9,2 heures. Le pulsar B1957+20 doit son nom à la simple raison que son puissant rayonnement brûle simplement son voisin, provoquant l'ébullition et l'évaporation du gaz qui le forme. Le cocon en forme de cigare rouge derrière le pulsar est la partie de l'espace où les électrons et les protons émis par l'étoile à neutrons émettent des rayons gamma doux.

Le résultat de la modélisation informatique permet de présenter très clairement, en coupe transversale, les processus se produisant à proximité d'un pulsar volant rapidement. Les rayons divergeant d'un point brillant sont une image conventionnelle du flux d'énergie radiante, ainsi que du flux de particules et d'antiparticules émanant d'une étoile à neutrons. Le contour rouge à la frontière de l'espace noir autour de l'étoile à neutrons et les nuages ​​​​de plasma rougeoyants sont l'endroit où le flux de particules relativistes volant presque à la vitesse de la lumière rencontre le gaz interstellaire compacté par l'onde de choc. En freinant brusquement, les particules émettent des rayons X et, ayant perdu l'essentiel de leur énergie, ne chauffent plus autant le gaz incident.

Crampe des Géants

Les pulsars sont considérés comme l’une des premières étapes de la vie d’une étoile à neutrons. Grâce à leur étude, les scientifiques ont découvert les champs magnétiques, la vitesse de rotation et destin futurétoiles à neutrons. En surveillant constamment le comportement d'un pulsar, on peut déterminer exactement combien d'énergie il perd, combien il ralentit et même quand il cessera d'exister, ayant tellement ralenti qu'il ne peut pas émettre de puissantes ondes radio. Ces études ont confirmé de nombreuses prédictions théoriques sur les étoiles à neutrons.

Déjà en 1968, des pulsars avec une période de rotation de 0,033 seconde à 2 secondes avaient été découverts. La périodicité des impulsions radio des pulsars est maintenue avec une précision étonnante et, au début, la stabilité de ces signaux était supérieure à celle des horloges atomiques terrestres. Et pourtant, grâce aux progrès dans le domaine de la mesure du temps, il a été possible d'enregistrer des changements réguliers de leurs périodes pour de nombreux pulsars. Bien entendu, il s’agit de changements extrêmement minimes, et ce n’est que sur des millions d’années que nous pouvons nous attendre à ce que cette période double. Le rapport entre la vitesse de rotation actuelle et la décélération de rotation est l’un des moyens d’estimer l’âge du pulsar. Malgré la remarquable stabilité du signal radio, certains pulsars subissent parfois ce qu'on appelle des « perturbations ». Dans un intervalle de temps très court (moins de 2 minutes), la vitesse de rotation du pulsar augmente de manière significative, puis revient après un certain temps à la valeur qui était avant la « perturbation ». On pense que ces « perturbations » pourraient être causées par un réarrangement de la masse au sein de l’étoile à neutrons. Quoi qu’il en soit, le mécanisme exact reste encore inconnu.

Ainsi, le pulsar Vela subit de grosses « perturbations » tous les 3 ans environ, ce qui en fait un objet très intéressant pour étudier de tels phénomènes.

Magnétars

Certaines étoiles à neutrons, appelées sources de sursauts gamma mous à répétition (SGR), émettent de puissants sursauts de rayons gamma « mous » à intervalles irréguliers. La quantité d'énergie émise par un SGR lors d'une éruption typique d'une durée de quelques dixièmes de seconde ne peut être émise par le Soleil que sur une année entière. Quatre SGR connus sont situés dans notre Galaxie et un seul se trouve à l’extérieur. Ces incroyables explosions d'énergie peuvent être provoquées par des tremblements d'étoiles - des versions puissantes de tremblements de terre lorsque la surface solide des étoiles à neutrons est déchirée et que de puissants flux de protons jaillissent de leurs profondeurs, qui, coincés dans un champ magnétique, émettent des rayonnements gamma et X. . Les étoiles à neutrons ont été identifiées comme sources de puissants sursauts gamma après l'énorme sursaut gamma du 5 mars 1979, qui a libéré autant d'énergie dans la première seconde que le Soleil en émet en 1 000 ans. Des observations récentes de l'une des étoiles à neutrons les plus actives semblent actuellement conforter la théorie selon laquelle des sursauts irréguliers et puissants de rayonnement gamma et de rayons X sont provoqués par des tremblements d'étoiles.

En 1998, le célèbre SGR s’est soudainement réveillé de son « sommeil », qui ne montrait aucun signe d’activité depuis 20 ans et rejetait presque autant d’énergie que l’éruption gamma du 5 mars 1979. Ce qui a le plus frappé les chercheurs lors de l'observation de cet événement, c'est le fort ralentissement de la vitesse de rotation de l'étoile, indiquant sa destruction. Pour expliquer les puissantes éruptions de rayons gamma et de rayons X, un modèle d'étoile magnétar-neutron avec un champ magnétique extrêmement puissant a été proposé. Si une étoile à neutrons naît en tournant très rapidement, alors l'influence combinée de la rotation et de la convection, qui joue un rôle important dans les premières secondes de la vie de l'étoile à neutrons, peut créer un énorme champ magnétique grâce à un processus complexe connu sous le nom de « champ magnétique actif ». dynamo" (de la même manière que le champ est créé à l'intérieur de la Terre et du Soleil). Les théoriciens ont été étonnés de découvrir qu’une telle dynamo, fonctionnant dans une étoile à neutrons chaude et nouveau-née, pouvait créer un champ magnétique 10 000 fois plus puissant que le champ normal des pulsars. Lorsque l'étoile refroidit (au bout de 10 ou 20 secondes), la convection et l'action de la dynamo s'arrêtent, mais ce temps est suffisant pour que le champ nécessaire se forme.

Le champ magnétique d'une boule électriquement conductrice en rotation peut être instable, et une restructuration brutale de sa structure peut s'accompagner de la libération de quantités colossales d'énergie (un exemple clair d'une telle instabilité est le transfert périodique pôles magnétiques Terre). Des choses similaires se produisent sur le Soleil, lors d'événements explosifs appelés " éruptions solaires" Dans un magnétar, l'énergie magnétique disponible est énorme, et cette énergie est tout à fait suffisante pour alimenter des éruptions géantes comme celles du 5 mars 1979 et du 27 août 1998. De tels événements provoquent inévitablement de profondes perturbations et des changements dans la structure non seulement des courants électriques dans le volume de l'étoile à neutrons, mais également dans sa croûte solide. Un autre type d'objet mystérieux qui émet un puissant rayonnement de rayons X lors d'explosions périodiques est ce que l'on appelle les pulsars à rayons X anormaux AXP. Ils diffèrent des pulsars à rayons X ordinaires en ce qu'ils émettent uniquement dans la gamme des rayons X. Les scientifiques pensent que SGR et AXP sont des phases de la vie d'une même classe d'objets, à savoir les magnétars, ou étoiles à neutrons, qui émettent des rayons gamma doux en puisant l'énergie d'un champ magnétique. Et bien que les magnétars restent aujourd'hui le fruit de l'imagination des théoriciens et qu'il n'y ait pas suffisamment de données confirmant leur existence, les astronomes recherchent constamment les preuves nécessaires.

Candidats magnétar
Les astronomes ont déjà étudié si minutieusement notre galaxie, la Voie Lactée, qu'il ne leur coûte rien de représenter sa vue latérale, indiquant la position de la plus remarquable des étoiles à neutrons.

Les scientifiques pensent qu’AXP et SGR ne sont que deux étapes dans la vie d’une même étoile à neutrons à aimant géant. Pendant les 10 000 premières années, le magnétar est un pulsar SGR, visible dans la lumière ordinaire et produisant des éclats répétés de rayons X doux, et pendant les millions d'années suivants, comme un pulsar AXP anormal, il disparaît de la plage visible et souffle. uniquement aux rayons X.

L'aimant le plus puissant
L'analyse des données obtenues par le satellite RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer, NASA) lors des observations de l'insolite pulsar SGR 1806-20 a montré que cette source est l'aimant le plus puissant connu à ce jour dans l'Univers. L'ampleur de son champ a été déterminée non seulement sur la base de données indirectes (du ralentissement du pulsar), mais aussi presque directement à partir de la mesure de la fréquence de rotation des protons dans le champ magnétique de l'étoile à neutrons. Le champ magnétique près de la surface de ce magnétar atteint 10 15 gauss. S’il se trouvait par exemple sur l’orbite de la Lune, tous les supports de stockage magnétiques de notre Terre seraient démagnétisés. Certes, compte tenu du fait que sa masse est à peu près égale à celle du Soleil, cela n'aurait plus d'importance, puisque même si la Terre n'était pas tombée sur cette étoile à neutrons, elle aurait tourné autour d'elle comme une folle, faisant un révolution complète en seulement une heure.

Dynamo active
Nous savons tous que l’énergie aime passer d’une forme à une autre. L'électricité se transforme facilement en chaleur et l'énergie cinétique en énergie potentielle. Il s’avère que d’énormes flux convectifs de magma, de plasma ou de matière nucléaire électriquement conducteurs peuvent également convertir leur énergie cinétique en quelque chose d’inhabituel, par exemple en un champ magnétique. Le mouvement de grandes masses sur une étoile en rotation en présence d'un petit champ magnétique initial peut conduire à courants électriques, créant un champ dans la même direction que celui d'origine. En conséquence, une augmentation semblable à une avalanche du propre champ magnétique d'un objet conducteur de courant en rotation commence. Plus le champ est grand, plus les courants sont grands, plus les courants sont grands, plus le champ est grand et tout cela est dû à des flux convectifs banals, dus au fait qu'une substance chaude est plus légère qu'une substance froide, et donc flotte vers le haut.

Quartier en difficulté

Le célèbre observatoire spatial Chandra a découvert des centaines d'objets (y compris dans d'autres galaxies), ce qui indique que toutes les étoiles à neutrons ne sont pas destinées à mener une vie solitaire. De tels objets sont nés dans des systèmes binaires qui ont survécu à l’explosion de la supernova qui a créé l’étoile à neutrons. Et il arrive parfois qu’une seule étoile à neutrons située dans des régions stellaires denses, comme les amas globulaires, capture un compagnon. Dans ce cas, l’étoile à neutrons « volera » la matière à sa voisine. Et selon la taille de l’étoile qui l’accompagne, ce « vol » entraînera des conséquences différentes. Le gaz s'écoulant d'un compagnon de masse inférieure à celle de notre Soleil sur une « miette » telle qu'une étoile à neutrons ne pourra pas tomber immédiatement en raison de sa trop grande taille. moment cinétique, il crée donc autour de lui un disque d’accrétion de matière « volée ». La friction lorsqu'elle s'enroule autour de l'étoile à neutrons et la compression dans le champ gravitationnel chauffent le gaz à des millions de degrés et il commence à émettre des rayons X. Un autre phénomène intéressant associé aux étoiles à neutrons ayant un compagnon de faible masse est celui des sursauts de rayons X. Ils durent généralement de quelques secondes à plusieurs minutes et confèrent au maximum à l'étoile une luminosité près de 100 000 fois supérieure à celle du Soleil.

Ces éruptions s'expliquent par le fait que lorsque l'hydrogène et l'hélium sont transférés à l'étoile à neutrons depuis le compagnon, ils forment une couche dense. Progressivement, cette couche devient si dense et si chaude qu'une réaction de fusion thermonucléaire se déclenche et libère grande quantitéénergie. En termes de puissance, cela équivaut à l'explosion de tout l'arsenal nucléaire des Terriens sur chaque centimètre carré de la surface d'une étoile à neutrons en une minute. Une image complètement différente est observée si l'étoile à neutrons a un compagnon massif. L’étoile géante perd de la matière sous forme de vent stellaire (un courant de gaz ionisé émanant de sa surface), et l’énorme gravité de l’étoile à neutrons capte une partie de cette matière. Mais ici, le champ magnétique prend tout son sens, provoquant le déplacement de la matière qui tombe les lignes électriques aux pôles magnétiques.

Cela signifie que le rayonnement X est principalement généré aux points chauds des pôles, et si l'axe magnétique et l'axe de rotation de l'étoile ne coïncident pas, alors la luminosité de l'étoile s'avère variable - c'est aussi un pulsar , mais seulement une radiographie. Les étoiles à neutrons des pulsars à rayons X ont pour compagnons des étoiles géantes brillantes. Dans les sursauts, les compagnons des étoiles à neutrons sont des étoiles faibles et de faible masse. L'âge des géantes brillantes ne dépasse pas plusieurs dizaines de millions d'années, tandis que celui des étoiles naines faibles peut atteindre des milliards d'années, puisque les premières consomment leur combustible nucléaire beaucoup plus rapidement que les secondes. Il s'ensuit que les sursauts sont des systèmes anciens dans lesquels le champ magnétique s'est affaibli au fil du temps, et que les pulsars sont relativement jeunes, et donc champs magnétiques plus fort en eux. Peut-être que les sursauts ont pulsé à un moment donné dans le passé, mais les pulsars n’éclateront pas encore dans le futur.

Les pulsars avec les périodes les plus courtes (moins de 30 millisecondes) – appelés pulsars millisecondes – sont également associés aux systèmes binaires. Malgré leur rotation rapide, ils s’avèrent ne pas être les plus jeunes, comme on pourrait s’y attendre, mais les plus âgés.

Ils proviennent de systèmes binaires dans lesquels une vieille étoile à neutrons en rotation lente commence à absorber la matière de son compagnon également âgé (généralement une géante rouge). Lorsque la matière tombe à la surface d’une étoile à neutrons, elle lui transfère de l’énergie de rotation, la faisant tourner de plus en plus vite. Cela se produit jusqu'à ce que le compagnon de l'étoile à neutrons, presque libéré de son excès de masse, devienne une naine blanche, et que le pulsar prenne vie et commence à tourner à une vitesse de centaines de tours par seconde. Cependant, des astronomes ont récemment découvert un système très inhabituel, dans lequel le compagnon d'un pulsar milliseconde n'est pas une naine blanche, mais une étoile rouge géante et gonflée. Les scientifiques pensent qu'ils observent ce système binaire juste au stade de « libérer » l'étoile rouge de son excès de poids et de la transformer en naine blanche. Si cette hypothèse est incorrecte, alors l’étoile compagne pourrait être un amas globulaire ordinaire capturé accidentellement par un pulsar. Presque toutes les étoiles à neutrons actuellement connues se trouvent soit sous forme de binaires à rayons X, soit sous forme de pulsars uniques.

Et récemment, Hubble a remarqué dans la lumière visible une étoile à neutrons, qui ne fait pas partie d'un système binaire et ne pulse pas dans le domaine des rayons X et de la radio. Cela offre une opportunité unique de déterminer avec précision sa taille et d’ajuster les idées sur la composition et la structure de cette classe bizarre d’étoiles brûlées et compressées gravitationnellement. Cette étoile a été découverte pour la première fois comme source de rayons X et émet dans cette gamme non pas parce qu’elle collecte de l’hydrogène gazeux lors de son déplacement dans l’espace, mais parce qu’elle est encore jeune. Il s’agit peut-être du reste d’une des étoiles du système binaire. À la suite d'une explosion de supernova, ce système binaire s'est effondré et anciens voisins a commencé un voyage indépendant à travers l'Univers.

Bébé mangeur d'étoiles
Tout comme les pierres tombent au sol, ainsi grande étoile, libérant sa masse morceau par morceau, se déplace progressivement vers un petit voisin éloigné, qui possède un énorme champ gravitationnel près de sa surface. Si les étoiles ne tournaient pas autour d'un centre de gravité commun, alors le flux de gaz pourrait simplement s'écouler, comme un jet d'eau provenant d'une tasse, sur une petite étoile à neutrons. Mais comme les étoiles tournent en cercle, la matière qui tombe doit perdre la majeure partie de son moment cinétique avant d'atteindre la surface. Et ici, le frottement mutuel des particules se déplaçant le long de trajectoires différentes et l'interaction du plasma ionisé formant le disque d'accrétion avec le champ magnétique du pulsar aident le processus de chute de la matière à se terminer avec succès par un impact sur la surface de l'étoile à neutrons dans la région de ses pôles magnétiques.

L'énigme 4U2127 résolue
Cette étoile trompe les astronomes depuis plus de 10 ans, montrant une étrange et lente variabilité de ses paramètres et s'éclairant différemment à chaque fois. Seulement dernières recherches L'observatoire spatial Chandra a pu percer le mystérieux comportement de cet objet. Il s’est avéré qu’il ne s’agissait pas d’une, mais de deux étoiles à neutrons. De plus, tous deux ont des compagnons : une étoile est semblable à notre Soleil, l'autre est comme une petite voisine bleue. Spatialement, ces paires d'étoiles sont suffisamment séparées longue distance et vivre une vie indépendante. Mais sur la sphère stellaire, ils sont projetés presque au même point, c'est pourquoi ils ont été considérés si longtemps comme un seul objet. Ces quatre étoiles sont situées dans amas globulaire M15 à une distance de 34 mille années-lumière.

Question ouverte

Au total, les astronomes ont découvert à ce jour environ 1 200 étoiles à neutrons. Parmi eux, plus de 1 000 sont des pulsars radio, le reste étant simplement des sources de rayons X. Au fil des années de recherche, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que les étoiles à neutrons sont de véritables originaux. Certains sont très brillants et calmes, d’autres s’enflamment périodiquement et changent avec les tremblements d’étoiles, et d’autres encore existent dans des systèmes binaires. Ces étoiles comptent parmi les objets astronomiques les plus mystérieux et les plus insaisissables, combinant les champs gravitationnels et magnétiques les plus puissants ainsi que des densités et énergies extrêmes. Et chaque nouvelle découverte issue de leur vie turbulente donne aux scientifiques des informations uniques nécessaires pour comprendre la nature de la Matière et l’évolution de l’Univers.

Norme universelle
Il est très difficile d'envoyer quelque chose en dehors du système solaire, c'est pourquoi, avec les vaisseaux spatiaux Pioneer 10 et 11 qui s'y sont dirigés il y a 30 ans, les Terriens ont également envoyé des messages à leurs frères. Dessiner quelque chose qui soit compréhensible pour l'esprit extraterrestre n'est pas une tâche facile, de plus, il fallait également indiquer l'adresse de retour et la date d'envoi de la lettre... Il est difficile de savoir avec quelle clarté les artistes ont pu faire tout cela. pour qu'une personne comprenne, mais l'idée même d'utiliser des pulsars radio pour indiquer le lieu et l'heure d'envoi du message est géniale. Des rayons intermittents de différentes longueurs émanant d'un point symbolisant le Soleil indiquent la direction et la distance des pulsars les plus proches de la Terre, et l'intermittence de la ligne n'est rien de plus qu'une désignation binaire de leur période de révolution. Le faisceau le plus long pointe vers le centre de notre Galaxie, la Voie Lactée. La fréquence du signal radio émis par un atome d'hydrogène lorsque l'orientation mutuelle des spins (sens de rotation) du proton et de l'électron change est prise comme unité de temps dans le message.

Les fameux 21 cm ou 1420 MHz devraient être connus de tous les êtres intelligents de l'Univers. En utilisant ces repères, pointant vers les « radiophares » de l'Univers, il sera possible de retrouver les Terriens même après plusieurs millions d'années, et en comparant la fréquence enregistrée des pulsars avec celle actuelle, il sera possible d'estimer quand ces derniers un homme et une femme ont béni le premier vol vaisseau spatial, qui a quitté le système solaire.

Nikolaï Andreev

Une magnifique toupie cosmique pourrait un jour détruire la Terre avec des rayons mortels, rapportent des scientifiques.

Contrairement à l'Étoile de la Mort de Star Wars, qui devait s'approcher d'une planète pour la faire exploser, cette brillante spirale est capable de brûler des mondes situés à des milliers d'années-lumière, à l'instar de la Galaxie de la Mort déjà décrite sur notre site Internet.

"J'ai adoré cette spirale en raison de sa beauté, mais maintenant en la regardant, je ne peux m'empêcher d'avoir l'impression de regarder dans le canon d'une arme à feu", explique le chercheur Peter Tuthill, astronome à l'Université de Sydney.

Au cœur de cette toupie cosmique enflammée se trouvent deux étoiles chaudes et brillantes en orbite l'une autour de l'autre. Dans un tel rotation mutuelle des éclairs de gaz s'échappent de la surface des étoiles et entrent en collision dans l'espace intermédiaire, entrelaçant et tordant progressivement les orbites des étoiles en spirales rotatives.

Une séquence de 11 images, combinées et colorisées, montre la toupie formée par l'étoile binaire Wolf-Raet 104. Les images ont été prises dans le proche infrarouge par le télescope Keck. Peter Tuthill, Université de Sydney.

Court-circuit

Yule, appelée WR 104, a été découverte il y a huit ans dans la constellation du Sagittaire. Il tourne « tous les huit mois, avec la précision d’un chronomètre spatial », explique Tuthill.

Les deux étoiles lourdes de WR 104 exploseront un jour en supernova. Cependant, l’une des deux étoiles est une étoile Wolf-Ray très instable, dans la dernière phase connue de la vie des étoiles lourdes avant de devenir supernova.

"Les astronomes considèrent les étoiles Wolf-Ray comme des bombes à retardement", explique Tuthill. "Le fusible de l'étoile est presque - en termes astronomiques - grillé, et elle pourrait exploser à tout moment au cours des prochaines centaines de milliers d'années."

Lorsque Wolf Raye deviendra supernova, il "pourrait projeter une explosion massive de rayons gamma dans notre direction", explique Tuthill. "Et s'il y avait un sursaut gamma comme celui-là, nous ne voudrions pas que la Terre nous gêne".

Étant donné que l’onde de choc initiale se déplacera à la vitesse de la lumière, il n’y aura rien pour avertir de son approche.

Dans la ligne de mire

Les sursauts gamma sont les explosions les plus puissantes que nous connaissons dans l'univers. En quelques millisecondes à une minute ou plus, ils peuvent libérer autant d’énergie que notre Soleil l’a fait au cours de ses 10 milliards d’années d’existence.

Mais le plus effrayant à propos de ce sommet, c'est que nous le voyons comme une spirale presque parfaite, selon dernières photos Télescope Keck à Hawaï. "Nous ne pouvons donc voir le système binaire que lorsque nous sommes pratiquement sur son axe", explique Tuthill.

À notre plus grand regret, l’émission des rayons gamma se fait directement le long de l’axe du système. En fait, si un sursaut gamma devait se produire un jour, notre planète pourrait se trouver directement dans la ligne de mire.

"C'est le premier objet que nous connaissons capable de nous envoyer une rafale de rayons gamma", explique l'astrophysicien Adrian Melott de l'Université du Kansas à Lawrence, qui n'a pas participé à cette étude. "Et la distance qui nous sépare du système est effrayante. fermer."

Yule se trouve à environ 8 000 années-lumière de la Terre, soit environ un quart du centre de la Voie lactée. Même si cela semble être une longue distance, "des recherches antérieures ont montré que les rayons gamma pourraient être dévastateurs pour la vie sur Terre - si nous avons le malheur d'être pris sur leur chemin - et à cette distance", explique Tuthill.

Scénario possible

Même si la toupie ne fait pas exploser la Terre comme l'Étoile de la Mort et Star Wars - du moins pas à une distance de 8 000 années-lumière - elle peut conduire à une destruction massive et même à l'extinction complète de la vie telle que nous la connaissons. planète.

Les rayons gamma ne pourront pas pénétrer suffisamment profondément dans l’atmosphère terrestre pour brûler le sol, mais ils pourront altérer chimiquement la stratosphère. Selon les calculs de Melot, si WR 104 nous tirait une explosion d'une durée d'environ 10 secondes, les rayons gamma nous dépouilleraient de 25 pour cent de la couche d'ozone qui nous protège des rayons ultraviolets nocifs. En comparaison, l’amincissement de la couche d’ozone provoqué par l’activité humaine, qui a créé des « trous d’ozone » au-dessus des régions polaires, n’a réduit la couche d’ozone que de 3 à 4 pour cent.

"Tout ira très mal", dit Melot. - Tout va commencer à s'éteindre. La chaîne alimentaire pourrait s’effondrer dans les océans et entraîner une crise agricole et une famine.

La libération de rayons gamma peut également entraîner la formation de brouillard masquant le soleil et de pluies acides. Cependant, une distance de 8 000 ans « est trop grande pour que l’obscurcissement soit perceptible », explique Melot. - Je dirais qu'en général, il y aura moins de soleil de 1 à 2 pour cent. Le climat peut se rafraîchir un peu, mais cela ne devrait pas conduire à une ère glaciaire catastrophique.»

Le danger des rayons cosmiques

Ce que l’on ignore à propos des rayons gamma, c’est le nombre de particules qu’ils émettent sous forme de rayons cosmiques.

"En général, les sursauts gamma se produisent si loin de nous que les champs magnétiques de l'univers éloignent tous les rayons cosmiques que nous pourrions observer, mais si un sursaut gamma se produit relativement près, toutes les particules de haute énergie se précipiteront à travers la galaxie. champ magnétique et nous frapper", explique Melot. "Leur énergie sera si élevée qu'ils arriveront presque simultanément avec le flux lumineux."

"La partie de la Terre qui se trouve face au flux de rayons gamma connaîtra quelque chose de similaire à celle située non loin de explosion nucléaire; tous les organismes peuvent souffrir du mal des radiations", ajoute Melot. "De plus, les rayons cosmiques peuvent exacerber l'effet des rayons gamma sur l'atmosphère. Mais nous ne savons tout simplement pas combien de rayons cosmiques émanent des rayons gamma, nous ne pouvons donc pas évaluer le degré de danger.

On ne sait pas non plus quelle sera l’ampleur du flux d’énergie libéré par l’éclatement des rayons gamma. Mais dans tous les cas, le cône de destruction émanant du sommet atteindra plusieurs centaines d'années-lumière carrées avant de s'approcher de la Terre, selon les calculs de Melot. Tuthill déclare que « personne ne sera capable de piloter un vaisseau spatial assez loin pour éviter d’être touché par le faisceau s’il tire dans notre direction ».

L'étoile de la mort fictive de Star Wars

Ne t'inquiète pas

Cependant, Tunhill estime que la toupie pourrait être tout à fait sûre pour nous.

"Il y a trop d'incertitudes", explique-t-il. "Le rayonnement peut passer à travers sans nous causer de dommages si nous ne sommes pas exactement sur l'axe, et personne n'est complètement sûr que des étoiles comme WR 104 soient capables de provoquer une explosion aussi puissante. du rayonnement gamma.

Les recherches futures devraient se concentrer sur la question de savoir si WR 104 est réellement dirigé vers la Terre et sur l'étude de la manière dont la naissance d'une supernova entraîne des émissions de rayons gamma.

Melot et d’autres ont également émis l’hypothèse que les rayons gamma pourraient provoquer une extinction massive d’espèces sur Terre. Mais quant à savoir si la toupie représente une réelle menace pour nous, Melot note : « Je préférerais m’inquiéter du réchauffement climatique. »

1. La masse du Soleil représente 99,86 % de la masse de l’ensemble du système solaire, les 0,14 % restants proviennent des planètes et des astéroïdes.

2. Le champ magnétique est si puissant qu’il enrichit chaque jour le champ magnétique de notre planète de milliards de watts.

3. Localisation du plus grand bassin du système solaire, formé à la suite d'une collision avec un objet spatial. Il s'agit du bassin Caloris, qui a un diamètre de 1 550 km. La collision a été si forte que l’onde de choc a traversé la planète entière, modifiant radicalement son apparence.

4. La matière solaire de la taille d'une tête d'épingle, placée dans l'atmosphère de notre planète, commencera à absorber l'oxygène à une vitesse incroyable et détruira en une fraction de seconde toute vie dans un rayon de 160 kilomètres.

5. 1 année plutonienne dure 248 années terrestres. Cela signifie que pendant que Pluton ne fait qu’un tour complet autour du Soleil, la Terre parvient à en faire 248.

6. Les choses sont encore plus intéressantes avec Vénus, 1 jour qui dure 243 jours terrestres, et une année n'en compte que 225.

7. Le volcan martien Olympus Mons est le plus grand du système solaire. Sa longueur est de plus de 600 km et sa hauteur est de 27 km, tandis que la hauteur du point culminant de notre planète, le sommet du mont Everest, n'atteint que 8,5 km.

8. L'explosion (éruption) d'une supernova s'accompagne de la libération d'une gigantesque quantité d'énergie. Au cours des 10 premières secondes, une supernova qui explose produit plus d’énergie qu’elle ne le ferait en 10 milliards d’années et, sur une courte période, produit plus d’énergie que tous les objets de la galaxie réunis (à l’exclusion des autres supernovae).
La luminosité de ces étoiles surpasse facilement la luminosité des galaxies dans lesquelles elles ont éclaté.

9. De minuscules étoiles à neutrons, dont le diamètre ne dépasse pas 10 km, pèsent autant que le Soleil (rappelez-vous le fait n°1). La gravité sur ces objets astronomiques est extrêmement élevée et si, hypothétiquement, un astronaute atterrissait dessus, son poids corporel augmenterait d'environ un million de tonnes.

10. Le 5 février 1843, les astronomes découvrent une comète qu'ils baptisent « Grande » (également connue sous le nom de comète de Mars, C/1843 D1 et 1843 I). Volant à proximité en mars de la même année, il « tapissait » le ciel en deux avec sa queue, dont la longueur atteignait 800 millions de kilomètres.
Les Terriens ont observé la queue traînant derrière la « Grande Comète » pendant plus d’un mois, jusqu’à ce que, le 19 avril 1983, elle disparaisse complètement du ciel.

11. L'énergie des rayons du soleil qui nous réchauffe aujourd'hui est née au cœur du Soleil il y a plus de 30 milliards d'années - il lui a fallu la majeure partie de ce temps pour surmonter la coquille dense du corps céleste et seulement 8 minutes pour atteindre le surface de notre planète.

12. La plupart des éléments lourds de votre corps (tels que le calcium, le fer et le carbone) sont des sous-produits de l'explosion de la supernova qui a déclenché la formation du système solaire.

13. Des chercheurs de l'Université Harvard ont découvert que 0,67 % de toutes les roches sur Terre ont des origines.

14. La densité de 5,6846 ? 1026 kg de Saturne est si faible que si nous parvenions à la placer dans l'eau, elle flotterait à la surface.

15. Sur la lune de Saturne, Io, environ 400 volcans actifs ont été enregistrés. La vitesse des émissions de soufre et de dioxyde de soufre lors d'une éruption peut dépasser 1 km/s, et la hauteur des coulées peut atteindre 500 kilomètres.

16. Contrairement à la croyance populaire, l’espace n’est pas un vide complet, mais il en est assez proche, car Il y a au moins 1 atome pour 88 gallons de matière cosmique (et comme nous le savons, il n’y a ni atomes ni molécules dans le vide).

17. Vénus est la seule planète du système solaire qui tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Il existe plusieurs justifications théoriques à cela. Certains astronomes sont convaincus que ce sort arrive à toutes les planètes avec une atmosphère dense, qui ralentit d'abord puis fait tourner le corps céleste dans la direction opposée à sa rotation initiale, tandis que d'autres suggèrent que la cause était la chute d'un groupe de gros astéroïdes sur la surface.

18. Depuis le début de 1957 (année du lancement du premier satellite artificiel, Spoutnik-1), l'humanité a réussi à ensemencer littéralement l'orbite de notre planète avec divers satellites, mais un seul d'entre eux a eu la chance de répéter l'opération. « le sort du Titanic ». En 1993, le satellite Olympus, propriété de l'Agence spatiale européenne, a été détruit à la suite d'une collision avec un astéroïde.

19. La plus grosse météorite tombée sur Terre est considérée comme la « Hoba » de 2,7 mètres, découverte en Namibie. pèse 60 tonnes et contient 86 % de fer, ce qui en fait le plus gros morceau de fer naturel sur Terre.

20. est considérée comme la planète la plus froide du système solaire. Sa surface est recouverte d'une épaisse croûte de glace et la température descend jusqu'à - 200 0C. La glace sur Pluton a une structure complètement différente de celle sur Terre et est plusieurs fois plus résistante que l'acier.

21. La théorie scientifique officielle affirme qu'une personne peut survivre dans l'espace sans combinaison spatiale pendant 90 secondes si elle expire immédiatement tout l'air de ses poumons.
S'il reste une petite quantité de gaz dans les poumons, ils commenceront à se dilater avec la formation ultérieure de bulles d'air qui, si elles sont libérées dans le sang, entraîneront une embolie et une mort inévitable. Si les poumons sont remplis de gaz, ils éclateront tout simplement.
Après 10 à 15 secondes de séjour dans l'espace, l'eau du corps humain se transformera en vapeur et l'humidité dans la bouche et devant les yeux commencera à bouillir. En conséquence, les tissus mous et les muscles vont gonfler, conduisant à une immobilité totale.
S'en suivront une perte de vision, un givrage de la cavité nasale et du larynx, une peau bleuâtre, qui en plus souffrira de graves coups de soleil.
La chose la plus intéressante est que pendant les 90 prochaines secondes, le cerveau vivra encore et le cœur battra.
En théorie, si pendant les 90 premières secondes un cosmonaute perdant ayant souffert dans l’espace est placé dans une chambre à pression, il ne s’en sortira qu’avec des dommages superficiels et une légère frayeur.

22. Le poids de notre planète est une quantité instable. Les scientifiques ont découvert que chaque année, la Terre gagne environ 40 160 tonnes et en perd environ 96 600 tonnes, perdant ainsi 56 440 tonnes.

23. La gravité terrestre comprime la colonne vertébrale humaine, donc lorsqu'un astronaute frappe, il grandit d'environ 5,08 cm.
Dans le même temps, son cœur se contracte, diminue de volume et commence à pomper moins de sang. Il s'agit de la réponse du corps à une augmentation du volume sanguin, qui nécessite moins de pression pour circuler normalement.

24. Dans l’espace, des pièces métalliques étroitement comprimées se soudent spontanément. Cela est dû à l’absence d’oxydes à leur surface, dont l’enrichissement ne se produit que dans un environnement contenant de l’oxygène (un exemple clair d’un tel environnement est l’atmosphère terrestre). Pour cette raison, les experts de la NASALa National Aeronautics and Space Administration est une agence appartenant au gouvernement fédéral américain, relevant directement du vice-président des États-Unis et financée à 100 % par le budget de l'État, responsable des affaires civiles. programme spatial des pays. Toutes les images et vidéos obtenues par la NASA et ses filiales, notamment à partir de nombreux télescopes et interféromètres, sont publiées dans le domaine public et peuvent être librement copiées. traiter toutes les parties métalliques des engins spatiaux avec des matériaux oxydants.

25. Entre la planète et son satellite se produit un effet d’accélération de marée, caractérisé par un ralentissement de la rotation de la planète autour de son propre axe et un changement de l’orbite du satellite. Ainsi, chaque siècle, la rotation de la Terre ralentit de 0,002 seconde, ce qui fait que la durée du jour sur la planète augmente d'environ 15 microsecondes par an et s'éloigne de nous de 3,8 centimètres chaque année.

26. Une « toupie cosmique » appelée étoile à neutrons est l’objet qui tourne le plus rapidement dans l’Univers, qui effectue jusqu’à 500 000 tours par seconde autour de son axe. De plus, ces corps cosmiques sont si denses qu’une cuillère à soupe de leur substance constitutive pèsera environ 10 milliards de tonnes.

27. L'étoile Bételgeuse est située à 640 années-lumière de la Terre et est la candidate la plus proche de notre système planétaire pour le titre de supernova. Il est si grand que si vous le placez à la place du Soleil, il remplira le diamètre de l'orbite de Saturne. Cette étoile a déjà acquis une masse de 20 Soleils suffisante pour une explosion et, selon certains scientifiques, elle devrait exploser dans les 2 à 3 000 prochaines années. Au plus fort de son explosion, qui durera au moins deux mois, Bételgeuse aura une luminosité 1 050 fois supérieure à celle du Soleil, rendant sa mort visible depuis la Terre même à l'œil nu.

28. La galaxie la plus proche de nous, Andromède, est située à une distance de 2,52 millions d'années. La Voie lactée et Andromède se rapprochent à des vitesses énormes (la vitesse d'Andromède est de 300 km/s et celle de la Voie lactée est de 552 km/s) et entreront très probablement en collision dans 2,5 à 3 milliards d'années.

29. En 2011, les astronomes ont découvert une planète composée à 92 % de carbone cristallin ultra-dense – un diamant. Le précieux corps céleste, 5 fois plus grand que notre planète et plus lourd que Jupiter, est situé dans la constellation du Serpens, à une distance de 4 000 années-lumière de la Terre.

30. La principale prétendante au titre de planète habitable du système extrasolaire, la « Super-Terre » GJ 667Cc, est située à seulement 22 années-lumière de la Terre. Cependant, le voyage qui y mène nous prendra 13 878 738 000 ans.

31. Sur l'orbite de notre planète se trouve un dépotoir de déchets issus du développement de l'astronautique. Plus de 370 000 objets pesant de quelques grammes à 15 tonnes gravitent autour de la Terre à une vitesse de 9 834 m/s, entrent en collision les uns avec les autres et se dispersent en milliers de parties plus petites.

32. Chaque seconde, le Soleil perd environ 1 million de tonnes de matière et devient plus léger de plusieurs milliards de grammes. La raison en est le flux de particules ionisées s’écoulant de sa couronne, appelé « vent solaire ».

33. Au fil du temps, les systèmes planétaires deviennent extrêmement instables. Cela se produit en raison de l’affaiblissement des liens entre les planètes et les étoiles autour desquelles elles gravitent.
Dans de tels systèmes, les orbites des planètes se déplacent constamment et peuvent même se croiser, ce qui entraînera tôt ou tard une collision des planètes. Mais même si cela ne se produit pas, après plusieurs centaines, milliers, millions ou milliards d'années, les planètes s'éloigneront de leur étoile à une telle distance que son attraction gravitationnelle ne pourra tout simplement pas les retenir, et elles se lanceront dans un vol consolidé. à travers la galaxie.