Még 1932-ben a fiatal szovjet elméleti fizikus, Lev Davidovich Landau (1908-1968) arra a következtetésre jutott, hogy vannak szupersűrű neutroncsillagok az Univerzumban. Képzeljük el, hogy egy Napunk méretű csillag több tíz kilométeresre zsugorodik, és anyaga neutronokká alakul - ez egy neutroncsillag.

Amint az elméleti számítások azt mutatják, a csillagok, amelyek magtömege több mint 1,2-szer nagyobb naptömeg, miután kimerítették a nukleáris üzemanyagot, felrobbannak és nagy sebességgel hullatják le a külső héjukat. A felrobbant csillag belső rétegei pedig, amelyeket már nem akadályoz a gáznyomás, a gravitációs erők hatására a középpont felé omlanak. Néhány másodperc alatt a csillag hangereje 1015-szörösére csökken! A szörnyű gravitációs kompresszió eredményeként úgy tűnik, hogy szabad elektronok préselődnek az atommagokba. Protonokkal egyesülnek, és töltésüket semlegesítve neutronokat képeznek. Megfosztva elektromos töltés, a neutronok a fedőrétegek terhelése alatt gyorsan közeledni kezdenek egymáshoz. De a degenerált neutrongáz nyomása megállítja a további összenyomódást. Megjelenik egy neutroncsillag, amely szinte teljes egészében neutronokból áll. Mérete körülbelül 20 km, sűrűsége a mélyben eléri az 1 milliárd t/cm3-t, vagyis közel egy atommag sűrűségéhez.

Tehát a neutroncsillag olyan, mint egy óriási atommag, neutronokkal túltelítve. Csak az atommagtól eltérően a neutronokat nem az atommagon belüli erők tartják vissza, hanem a gravitációs erők. A számítások szerint egy ilyen csillag gyorsan lehűl, és kialakulása után néhány ezer éven belül felszíne hőmérsékletének 1 millió K-ra kell csökkennie, amit az űrben végzett mérések is megerősítenek. Természetesen ez a hőmérséklet még mindig nagyon magas (170-szer magasabb, mint a Nap felszíni hőmérséklete), de mivel a neutroncsillag kizárólag sűrű anyag, akkor az olvadáspontja jóval magasabb, mint 1 millió K. Ennek eredményeként a neutroncsillagok felületének... szilárdnak kell lennie! Az ilyen csillagok, bár forróak, kemény kéreggel rendelkeznek, amelynek szilárdsága sokszorosa az acél szilárdságának.

A gravitációs erő egy neutroncsillag felszínén olyan erős, hogy ha egy embernek sikerül elérnie egy szokatlan csillag felszínét, akkor annak szörnyű gravitációja a postai borítékon maradó jel vastagságáig zúzná. tétel.

1967 nyarán Jocelin Bell, a Cambridge-i Egyetem (Anglia) végzős hallgatója nagyon furcsa rádiójeleket kapott. Pontosan 1,33730113 másodpercenként rövid impulzusokkal érkeztek. A rádióimpulzusok kivételesen nagy pontossága azt a gondolatot sugallta: vajon az ókori civilizáció képviselői küldik ezeket a jeleket?

A következő néhány évben azonban sok hasonló, gyorsan pulzáló rádiósugárzású objektumot fedeztek fel az égen. Pulzároknak, azaz pulzáló csillagoknak nevezték őket.

Amikor rádióteleszkópokat céloztak a Rák-ködre, egy 0,033 másodperces periódusú pulzárt is felfedeztek a központjában. A légkörön kívüli megfigyelések fejlesztésével megállapították, hogy röntgenimpulzusokat is bocsát ki, és a röntgensugárzás a fő, és sokkal erősebb, mint az összes többi sugárzás.

A kutatók hamar rájöttek, hogy a pulzárok szigorú periodicitásának oka néhány különleges csillag gyors forgása. De az ilyen rövid lüktetési periódusok, amelyek 1,6 milliszekundumtól 5 másodpercig terjednek, csak nagyon kicsi és nagyon sűrű csillagok gyors forgásával magyarázhatók (egy nagy csillagot elkerülhetetlenül szétszakítják a centrifugális erők!). És ha igen, akkor a pulzárok nem mások, mint neutroncsillagok!

De miért forognak olyan gyorsan a neutroncsillagok? Emlékezzünk: egy hatalmas csillag erős összenyomódása következtében egzotikus csillag születik. Ezért a szögimpulzus megmaradásának törvényével összhangban a csillag forgási sebességének élesen növekednie kell, és a forgási periódusnak csökkennie kell. Ráadásul a neutroncsillag még erősebben mágnesezett. A felszínen a mágneses térerősség billió (1012)-szer nagyobb, mint a Föld mágneses térereje! Az erős mágneses mező a csillag erős összenyomódásának is az eredménye - a felszínének csökkenése és a mágneses erővonalak megvastagodása. A pulzárok (neutroncsillagok) valódi tevékenységi forrása azonban nem maga a mágneses tér, hanem a csillag forgási energiája. Az elektromágneses és korpuszkuláris sugárzás miatt energiát veszítve a pulzárok fokozatosan lelassítják a forgásukat.

Míg a rádiópulzárok egyneutroncsillagok, a röntgenpulzárok kettős rendszerek alkotóelemei. Mivel egy neutroncsillag felszínén a gravitációs erő milliárdszor erősebb, mint a Napé, ezért „magához húzza” egy szomszédos (közönséges) csillag gázát. A gázrészecskék nagy sebességgel érik a neutroncsillagot, felforrósodnak, amikor a felületére érnek, és röntgensugarakat bocsátanak ki. Egy neutroncsillag akkor is röntgensugárzás forrásává válhat, ha egy csillagközi gázfelhőbe vándorol.

Miből áll a neutroncsillag pulzációs mechanizmusa? Nem szabad azt gondolnia, hogy a csillag egyszerűen lüktet. Teljesen más a helyzet. Mint már említettük, a pulzár egy gyorsan forgó neutroncsillag. Felületén láthatóan egy aktív régió található „forró pont” formájában, amely keskeny, szigorúan irányított rádióhullámokat bocsát ki. És abban a pillanatban, amikor ez a sugár egy földi megfigyelő felé irányul, az utóbbi sugárzási impulzust észlel. Más szavakkal, a neutroncsillag olyan, mint egy rádiójeladó, és pulzálási periódusa megegyezik ennek a „jeladónak” a forgási periódusával. A modell alapján érthető, hogy számos esetben miért nem fedezték fel a szupernóva-robbanás helyén, ahol minden bizonnyal pulzárnak kellene elhelyezkednie. Csak azokat a pulzárokat figyelik meg, amelyek sugárzása jól irányul a Földhöz képest.

A bolygókról, a tér szerkezetéről, az emberi testről és a mélyűrről. Minden tényhez nagy és színes illusztráció tartozik.

A Nap tömege a teljes tömeg 99,86%-a Naprendszer, a fennmaradó 0,14% bolygóktól és aszteroidáktól származik.

A Jupiter mágneses tere olyan erős, hogy minden nap több milliárd watttal gazdagítja bolygónk mágneses terét.

A Merkúron található a Naprendszer legnagyobb medencéje, amely egy űrobjektummal való ütközés következtében keletkezett. Ez a Caloris-medence, amelynek átmérője 1550 km. Az ütközés olyan erős volt, hogy a lökéshullám áthaladt az egész bolygón, gyökeresen megváltoztatva a megjelenését.

A bolygónk légkörébe helyezett gombostűfej méretű napanyag hihetetlen sebességgel kezdi felszívni az oxigént, és a másodperc töredéke alatt elpusztítja az összes élővilágot 160 kilométeres körzetben.

1 plutonikus év 248 földi évig tart. Ez azt jelenti, hogy míg a Plútó csak egy teljes körforgást tesz meg a Nap körül, a Föld 248-at.

A dolgok még érdekesebbek a Vénusszal, amelyen 1 nap 243 földi napig tart, egy év pedig csak 225.

A marsi Olympus Mons vulkán a legnagyobb a Naprendszerben. Hossza több mint 600 km, magassága 27 km, míg a magassága a csúcspont bolygónkon a Mount Everest csúcsa mindössze 8,5 km-t ér el.

A szupernóva robbanása (fellobbanása) gigantikus mennyiségű energia felszabadulásával jár. Az első 10 másodpercben egy felrobbanó szupernóva több energiát termel, mint a Nap 10 milliárd év alatt, és rövid időn belül több energiát termel, mint a galaxis összes objektuma együttvéve (a többi szupernóva kivételével). Az ilyen csillagok fényessége könnyen felülmúlja azon galaxisok fényességét, amelyekben fellángoltak.

Az apró neutroncsillagok, amelyek átmérője nem haladja meg a 10 km-t, annyit nyomnak, mint a Nap (emlékezz az 1. tényre). Ezeken a csillagászati ​​objektumok gravitációja rendkívül nagy, és ha feltételezhetően egy űrhajós landolna rájuk, testtömege körülbelül egymillió tonnával nőne.

1843. február 5-én a csillagászok felfedeztek egy üstököst, amelynek a „Nagy” nevet adták (más néven márciusi üstökös, C/1843 D1 és 1843 I). Ugyanezen év márciusában a Föld közelében repülve farkával „ketté bélelte” az eget, melynek hossza elérte a 800 millió kilométert. A földiek több mint egy hónapig figyelték a „Nagy Üstökös” mögötti farkát, mígnem 1983. április 19-én teljesen eltűnt az égről.

A minket melegítő napsugarak energiája több mint 30 millió évvel ezelőtt keletkezett a Nap magjában – ennek az időnek nagy része kellett ahhoz, hogy legyőzze a sűrű héjat. égi testés csak 8 perc alatt elérjük bolygónk felszínét.

Többség nehéz elemek a szervezetében található anyagok (például kalcium, vas és szén) a szupernóva-robbanás melléktermékei, amely elindította a Naprendszer kialakulását.

A Harvard Egyetem kutatói azt találták, hogy a Földön található összes kőzet 0,67%-a marsi eredetű.

Az 5,6846 x 1026 kg-os Szaturnusz sűrűsége olyan alacsony, hogy ha vízbe tudnánk helyezni, akkor a felszínen lebegne.

~400 a Jupiter Io holdján rögzített aktív vulkánok. A kén- és kén-dioxid-kibocsátás sebessége egy kitörés során meghaladhatja az 1 km/s-t, az áramlások magassága pedig elérheti az 500 kilométert.

A közhiedelemmel ellentétben a tér nem teljes vákuum, de elég közel van hozzá, mert. 88 gallon (0,4 m3) kozmikus anyagban legalább 1 atom van (és ahogy az iskolában gyakran tanítják, a vákuumban nincsenek atomok vagy molekulák).

A Vénusz az egyetlen bolygó a Naprendszerben, amely az óramutató járásával ellentétes irányban forog. Ennek több elméleti indoka is van. Egyes csillagászok biztosak abban, hogy ez a sors minden olyan sűrű légkörű bolygót ér, amely először lelassul, majd felpörög. égi test a kezdeti forradalommal ellentétes irányba, míg mások azt sugallják, hogy az ok egy nagy aszteroidacsoport Vénusz felszínére zuhanása volt.

1957 eleje óta (az első év Mesterséges műhold„Szputnyik-1”), az emberiségnek sikerült szó szerint beültetnie bolygónk pályáját különféle műholdakkal, de közülük csak egy volt szerencsés megismételni a „Titanic sorsát”. 1993-ban az Európai Űrügynökség tulajdonában lévő Olympus műhold egy aszteroidával való ütközés következtében megsemmisült.

A Földre hullott legnagyobb meteoritnak a 2,7 méteres Hobát tartják, amelyet Namíbiában fedeztek fel. A meteorit tömege 60 tonna, és 86%-a vasból áll, így ez a legnagyobb természetben előforduló vasdarab a Földön.

Az apró Plútót tartják a leginkább hideg bolygó(planetoid) a Naprendszer. Felületét vastag jégkéreg borítja, a hőmérséklet -2000 Celsius fokra csökken. A Plútó jég teljesen más szerkezetű, mint a Földön, és többszörösen erősebb, mint az acél.

Hivatalos tudományos elmélet azt mondja, hogy az ember túlélhet benne világűr szkafander nélkül 90 másodpercig, ha az összes levegőt azonnal kilélegzik a tüdőből. Ha kis mennyiségű gáz marad a tüdőben, akkor elkezdenek tágulni, és légbuborékok képződnek, amelyek, ha a vérbe kerülnek, embóliához és elkerülhetetlen halálhoz vezetnek. Ha a tüdő tele van gázokkal, akkor egyszerűen felrobbannak. 10-15 másodpercnyi világűrben való tartózkodás után az emberi testben lévő víz gőzzé alakul, a szájban és a szem előtt lévő nedvesség pedig forrni kezd. Ennek eredményeként a lágy szövetek és az izmok megduzzadnak, ami teljes mozdulatlansághoz vezet. Ezt követi a látás elvesztése, az orrüreg és a gége jegesedése, a bőr elkékülése, amely ráadásul súlyos leégést is szenved. A legérdekesebb az, hogy a következő 90 másodpercben az agy még élni fog, és a szív dobogni fog. Elméletileg, ha az első 90 másodpercben egy, a világűrben szenvedett vesztes űrhajóst nyomáskamrába helyeznek, akkor csak felületi sérülésekkel és enyhe ijedtséggel fog megúszni.

Bolygónk súlya instabil mennyiség. A tudósok azt találták, hogy a Föld évente ~40 160 tonnát gyarapszik és ~96 600 tonnát ad le, így 56 440 tonnát veszít.

A Föld gravitációja összenyomja az emberi gerincet, így amikor egy űrhajós belép az űrbe, körülbelül 5,08 cm-t nő, ugyanakkor a szíve összehúzódik, csökken a térfogata, és kevesebb vért kezd pumpálni. Ez a szervezet válasza a megnövekedett vértérfogatra, amely kisebb nyomást igényel a normális keringéshez.

A térben a szorosan összenyomott fémrészek spontán módon összehegesztődnek. Ez abból adódik, hogy felületükön nincsenek oxidok, amelyek feldúsulása csak oxigéntartalmú környezetben történik ( egyértelmű példa egy ilyen környezet szolgálhat a föld légköre). Emiatt a NASA szakértői ( Nemzeti Közigazgatás Amerikai repülés és feltárás világűr(English National Aeronautics and Space Administration)) minden fém alkatrészt feldolgoz űrhajó oxidáló anyagok.

A bolygó és műholdja között árapálygyorsító hatás lép fel, amelyet a bolygó saját tengelye körüli forgásának lassulása és a műhold pályájának megváltozása jellemez. Így minden évszázadban 0,002 másodperccel lelassul a Föld forgása, aminek következtében a nap hossza a bolygón évente ~15 mikromásodperccel növekszik, a Hold pedig évente 3,8 centiméterrel távolodik el tőlünk.

A neutroncsillagnak nevezett „kozmikus forgó csúcs” a leggyorsabban forgó objektum az Univerzumban, másodpercenként akár 500 fordulatot is megtesz a tengelye körül. Ráadásul ezek a kozmikus testek olyan sűrűek, hogy egy evőkanálnyi összetevőjük körülbelül 10 milliárd tonnát fog nyomni.

A Betelgeuse csillag a Földtől 640 fényévre található, és bolygórendszerünkhöz legközelebbi jelöltje a szupernóva címnek. Olyan nagy, hogy ha a Nap helyére teszed, akkor kitölti a Szaturnusz pályájának átmérőjét. Ez a csillag már elérte a 20 Nap tömegét, amely elegendő egy robbanáshoz, és egyes tudósok szerint a következő 2-3 ezer évben fel kell robbannia. A robbanás csúcsán, amely legalább két hónapig tart, a Betelgeuse fényereje 1050-szer nagyobb lesz, mint a Napé, így halála szabad szemmel is látható lesz a Földről.

A hozzánk legközelebbi galaxis, az Androméda 2,52 millió évre van. A Tejútrendszer és az Androméda óriási sebességgel halad egymás felé (az Androméda sebessége 300 km/s, ill. Tejút 552 km/s), és nagy valószínűséggel 2,5-3 milliárd év múlva ütközik.

2011-ben a csillagászok felfedeztek egy bolygót, amely 92%-ban ultrasűrű kristályos szénből – gyémántból áll. Az értékes égitest, amely 5-ször nagyobb bolygónknál és nehezebb, mint a Jupiter, a Kígyók csillagképben található, 4000 fényévnyi távolságra a Földtől.

A lakható Naprendszeren kívüli bolygó címének vezető versenyzője, a „Super-Earth” GJ 667Cc mindössze 22 fényévnyire található a Földtől. Az utunk azonban 13 878 738 000 évig tart majd.

Bolygónk pályáján az űrhajózás fejlődéséből származó hulladéklerakó található. Több mint 370 000, néhány grammtól 15 tonnáig terjedő objektum kering a Föld körül 9834 m/s sebességgel, egymásnak ütközve és több ezer kisebb részre szóródva.

A Nap másodpercenként ~1 millió tonna anyagot veszít, és több milliárd grammal könnyebbé válik. Ennek oka a koronájából kiáramló ionizált részecskék áramlása, amelyet „napszélnek” neveznek.

Idővel a bolygórendszerek rendkívül instabillá válnak. Ez a bolygók és a körülöttük keringő csillagok közötti kapcsolatok gyengülése miatt következik be. Az ilyen rendszerekben a bolygók pályája folyamatosan eltolódik, sőt keresztezheti is egymást, ami előbb-utóbb a bolygók ütközéséhez vezet. De még ha ez nem is történik meg, akkor néhány száz, ezer, millió vagy milliárd év múlva a bolygók olyan távolságra távolodnak el csillaguktól, hogy a gravitációs vonzás egyszerűen nem tudja tartani őket, és szabad repülésre indulnak. a galaxison keresztül.

A neutroncsillagok, amelyeket gyakran „halott” csillagoknak neveznek, csodálatos objektumok. Tanulmányuk ben elmúlt évtizedek az asztrofizika egyik leglenyűgözőbb és felfedezésekben leggazdagabb területévé vált. A neutroncsillagok iránti érdeklődés nemcsak szerkezetük rejtélyének, hanem kolosszális sűrűségüknek, valamint erős mágneses és gravitációs terüknek is köszönhető. Az ottani anyag különleges állapotban van, egy hatalmas atommagra emlékeztet, és ezeket a körülményeket a földi laboratóriumokban nem lehet reprodukálni.

Születés a toll hegyén

Egy új elemi részecske, a neutron felfedezése 1932-ben arra késztette az asztrofizikusokat, hogy vajon milyen szerepet játszhat a csillagok evolúciójában. Két évvel később felmerült, hogy a szupernóva-robbanások a közönséges csillagok neutroncsillagokká történő átalakulásával járnak. Aztán ez utóbbiak szerkezetére, paramétereire is számításokat végeztek, és világossá vált, hogy ha a kis csillagok (mint a mi Napunk) evolúciójuk végén fehér törpékké alakulnak, akkor a nehezebbek neutronokká. 1967 augusztusában a rádiócsillagászok, miközben a kozmikus rádióforrások villogását tanulmányozták, furcsa jeleket fedeztek fel: nagyon rövid, körülbelül 50 ezredmásodpercig tartó rádióimpulzusokat rögzítettek, amelyeket szigorúan meghatározott időközönként (egy másodperces nagyságrendben) ismételtek meg. . Ez teljesen eltért a rádiókibocsátás véletlenszerű szabálytalan ingadozásainak szokásos kaotikus képétől. Az összes berendezés alapos ellenőrzése után megbizonyosodtunk arról, hogy az impulzusok földönkívüli eredetűek. A csillagászokat nehéz meglepni a változó intenzitással sugárzó tárgyakon, de ebben az esetben az időszak olyan rövid volt, és a jelek olyan rendszeresek voltak, hogy a tudósok komolyan felvetették, hogy ezek földönkívüli civilizációk hírei lehetnek.

Ezért az első pulzárt LGM-1-nek nevezték el angol kicsi Green Men „Little Green Men”), bár a kapott impulzusok bármiféle jelentésére tett kísérletek hiábavalónak bizonyultak. Hamarosan 3 további lüktető rádióforrást fedeztek fel. Időszakuk ismét sokkal rövidebbnek bizonyult, mint az összes ismert csillagászati ​​objektum jellemző rezgési és forgási ideje. A sugárzás pulzáló jellege miatt az új objektumokat pulzároknak kezdték nevezni. Ez a felfedezés szó szerint megrázta a csillagászatot, és számos rádiómegfigyelőközpontból kezdtek érkezni a pulzárérzékelésről szóló jelentések. A pulzár felfedezése után a Rák-ködben, amely egy szupernóva-robbanás következtében keletkezett 1054-ben (ez a csillag nappal is látható volt, ahogy a kínaiak, az arabok és az észak-amerikaiak is említik évkönyveikben), világossá vált, hogy a pulzárok valahogy szupernóva-robbanásokkal kapcsolatos .

A jelek nagy valószínűséggel a robbanás után megmaradt tárgyból származtak. Sokáig tartott, mire az asztrofizikusok rájöttek, hogy a pulzárok azok a gyorsan forgó neutroncsillagok, amelyeket oly régóta kerestek.

Rák-köd
A Vénusznál fényesebben szikrázó, nappal is látható szupernóva (a fenti kép) a földi órák szerint 1054-ben tört ki. Csaknem 1000 év kozmikus mércével mérve nagyon rövid idő, de ezalatt az idő alatt sikerült a gyönyörű Rák-ködnek kialakulnia a felrobbanó csillag maradványaiból. Ez a kép két kép kompozíciója: az egyiket a Hubble Űroptikai távcső (piros árnyalatai), a másikat a Chandra röntgenteleszkóp (kék) készítette. Jól látható, hogy a röntgentartományban kibocsátó nagyenergiájú elektronok nagyon gyorsan veszítenek energiájukból, ezért kék színek csak a köd központi részén érvényesülnek.
Két kép kombinálása segít pontosabban megérteni ennek a csodálatos kozmikus generátornak a működési mechanizmusát elektromágneses rezgések a legszélesebb frekvenciatartomány a gammasugárzástól a rádióhullámokig. Bár a legtöbb neutroncsillagot rádiósugárzással észlelték, energiájuk nagy részét a gamma- és röntgensugárzás tartományában bocsátják ki. A neutroncsillagok nagyon melegen születnek, de elég gyorsan lehűlnek, és már ezer éves korukban is körülbelül 1 000 000 K körüli a felszíni hőmérsékletük. Ezért a tisztán hősugárzás miatt csak fiatal neutroncsillagok világítanak a röntgentartományban.

Pulzár fizika
A pulzár egyszerűen egy hatalmas mágnesezett csúcs, amely egy olyan tengely körül forog, amely nem esik egybe a mágnes tengelyével. Ha nem esne rá semmi, és nem bocsátana ki semmit, akkor a rádiókibocsátásának forgási frekvenciája lenne, és soha nem hallanánk a Földön. De tény, hogy ennek a tetejének kolosszális tömege és magas felületi hőmérséklete van, és a forgó mágneses tér hatalmas elektromos mezőt hoz létre, amely szinte fénysebességgel képes felgyorsítani a protonokat és az elektronokat. Ráadásul a pulzár körül rohanó töltött részecskék csapdába esnek a kolosszális mágneses mezőben. És csak a mágneses tengely körüli kis térszögön belül tudnak kiszabadulni (a neutroncsillagoknak van a legerősebb mágneses tere az Univerzumban, elérik a 10 10 10 14 gaussot, összehasonlításképpen: a Föld mezője 1 gauss, a napé 10 50 gauss ) . Ezek a töltött részecskékből álló áramok a forrásai annak a rádiósugárzásnak, amelyből a pulzárokat fedezték fel, amiről később kiderült, neutroncsillagok. Mivel a neutroncsillag mágneses tengelye nem feltétlenül esik egybe a forgástengelyével, a csillag forgása során rádióhullámok folyama terjed a világűrben, mint egy villogó jelzőfény sugara, csak pillanatnyilag átvágva a környező sötétséget.

Röntgenfelvételek a Rák-köd pulzárról aktív (bal) és normál (jobb) állapotában

legközelebbi szomszéd
Ez a pulzár mindössze 450 fényévnyire található a Földtől, és egy neutroncsillag kettős rendszere. fehér törpe 5,5 napos keringési idővel. A ROSAT műhold által kapott lágy röntgensugárzást a PSR J0437-4715 sarki jégsapkák bocsátják ki, amelyek kétmillió fokra melegednek fel. Gyors forgása során (ennek a pulzárnak a periódusa 5,75 ezredmásodperc) egyik vagy másik mágneses pólusával a Föld felé fordul, ennek következtében a gammasugár intenzitása 33%-kal változik. A kis pulzár melletti fényes objektum egy távoli galaxis, amely valamilyen oknál fogva aktívan világít a spektrum röntgentartományában.

Mindenható Gravitáció

Alapján modern elmélet Az evolúció során a hatalmas csillagok egy kolosszális robbanással fejezik be életüket, és a legtöbbjük táguló gázköddé változik. Ennek eredményeként a Napunknál sokszorosan nagyobb méretű és tömegű óriásból egy körülbelül 20 km-es sűrű, forró tárgy marad vissza, vékony légkörrel (hidrogénből és nehezebb ionokból), és gravitációs mező, 100 milliárdszor magasabb, mint a Földön. Neutroncsillagnak nevezték, mivel azt hitték, hogy főként neutronokból áll. A neutroncsillagok anyaga az anyag legsűrűbb formája (egy teáskanálnyi ilyen szupernukleusz körülbelül egymilliárd tonnát nyom). A pulzárok által kibocsátott jelek nagyon rövid időtartama volt az első és legfontosabb érv amellett, hogy ezek hatalmas mágneses térrel rendelkező neutroncsillagok, amelyek nyaktörő sebességgel forognak. Csak az erős gravitációs térrel rendelkező sűrű és kompakt (csak néhány tíz kilométeres) objektumok képesek ellenállni ilyen forgási sebességnek anélkül, hogy a centrifugális tehetetlenségi erők miatt darabokra hullanának.

A neutroncsillag protonokkal és elektronokkal kevert neutronfolyadékból áll. "Nukleáris folyadék", nagyon hasonlít az anyaghoz atommagok, 1014-szer sűrűbb, mint a közönséges víz. Ez a hatalmas különbség érthető, hiszen az atomok többnyire üres térből állnak, amelyben a könnyű elektronok egy apró, nehéz atommag körül repkednek. Az atommag szinte az egész tömeget tartalmazza, mivel a protonok és a neutronok 2000-szer nehezebbek, mint az elektronok. A neutroncsillag keletkezése által keltett szélsőséges erők annyira összenyomják az atomokat, hogy az atommagokba szorított elektronok protonokkal egyesülve neutronokat képeznek. Ily módon egy csillag születik, amely szinte teljes egészében neutronokból áll. A szupersűrű atomfolyadék, ha a Földre kerülne, atombombaként robbanna fel, de egy neutroncsillagban az óriási gravitációs nyomás miatt stabil. A neutroncsillagok külső rétegeiben azonban (mint minden csillagé) csökken a nyomás és a hőmérséklet, és körülbelül egy kilométer vastag szilárd kéreg alakul ki. Úgy gondolják, hogy főleg vasmagokból áll.

Vaku
Az 1979. március 5-i kolosszális röntgenkitörés, mint kiderült, messze a galaxisunkon túl, a Nagy Magellán-felhőben, a Tejútrendszerünk műholdjában történt, amely 180 ezer fényévnyi távolságra található a Földtől. A március 5-i, hét űrhajó által rögzített gamma-kitörés együttes feldolgozása lehetővé tette ennek az objektumnak a helyzetének meglehetősen pontos meghatározását, és az a tény, hogy pontosan a Magellán-felhőben található, ma gyakorlatilag kétségtelen.

Nehéz elképzelni azt az eseményt, ami ezen a távoli csillagon történt 180 ezer évvel ezelőtt, de akkor úgy villant fel, mint 10 szupernóva, több mint tízszer akkora fényességgel, mint a galaxisunk összes csillaga. Az ábra tetején látható fényes pont egy régóta ismert és jól ismert SGR-pulzár, a szabálytalan körvonal pedig az 1979. március 5-én fellángoló objektum legvalószínűbb helyzete.

A neutroncsillag eredete
A szupernóva-robbanás egyszerűen a gravitációs energia egy részének hővé történő átalakulása. Amikor egy öreg csillagból kifogy az üzemanyag és termonukleáris reakció mélységeit már nem tudja felmelegíteni a kívánt hőmérsékletre, a gázfelhő mintegy összeomlik a súlypontjában. Az ebben a folyamatban felszabaduló energia minden irányba szétszórja a csillag külső rétegeit, és egy táguló ködöt képez. Ha a csillag kicsi, mint a mi Napunk, akkor kitörés következik be, és egy fehér törpe képződik. Ha a csillag tömege több mint 10-szerese a Napénak, akkor egy ilyen összeomlás szupernóva-robbanáshoz vezet, és egy közönséges neutroncsillag keletkezik. Ha egy szupernóva a helyszínen teljesen felrobban nagy sztárok, 20 x 40 Solar tömegű, és három Napnál nagyobb tömegű neutroncsillag keletkezik, akkor a gravitációs összenyomódás folyamata visszafordíthatatlanná válik és fekete lyuk keletkezik.

Belső szerkezet
Kemény kéreg külső rétegek A neutroncsillag köbös rácsban elhelyezkedő nehéz atommagokból áll, amelyek között szabadon repülnek az elektronok, ami a földi fémekre emlékeztet, de csak sokkal sűrűbb.

Nyitott kérdés

Bár a neutroncsillagokat körülbelül három évtizede intenzíven tanulmányozták, belső szerkezetük nem ismert pontosan. Sőt, nincs szilárd bizonyosság, hogy valóban főként neutronokból állnak. Ahogy egyre mélyebbre haladsz a csillagban, a nyomás és a sűrűség növekszik, és az anyag annyira összenyomódhat, hogy kvarkokra bomlik – a protonok és neutronok építőkövei. A modern kvantumkromodinamika szerint a kvarkok nem létezhetnek szabad állapotban, hanem elválaszthatatlan „három”-ba és „kettővé” egyesülnek. De lehet, hogy egy neutroncsillag belső magjának határán a helyzet megváltozik, és a kvarkok kitörnek a bezártságukból. A neutroncsillagok és az egzotikus kvarkanyag természetének további megértéséhez a csillagászoknak meg kell határozniuk a csillag tömege és sugara (átlagos sűrűsége) közötti kapcsolatot. A neutroncsillagok műholdakkal történő tanulmányozásával meglehetősen pontosan meg lehet mérni tömegüket, de az átmérőjük meghatározása sokkal nehezebb. A közelmúltban az XMM-Newton röntgenműholdat használó tudósok módot találtak a neutroncsillagok sűrűségének becslésére a gravitációs vöröseltolódás alapján. Egy másik szokatlan dolog a neutroncsillagokkal kapcsolatban, hogy ahogy a csillag tömege csökken, a sugara növekszik, ennek eredményeként a legnagyobb tömegű neutroncsillagok mérete a legkisebb.

Fekete Özvegy
A szupernóva robbanása gyakran jelentős sebességet kölcsönöz egy újszülött pulzárnak. Egy ilyen repülő csillag, amely megfelelő mágneses mezővel rendelkezik, nagymértékben zavarja a csillagközi teret kitöltő ionizált gázt. Egyfajta lökéshullám képződik, amely a csillag előtt fut, és utána széles kúpká válik. A kombinált optikai (kék-zöld rész) és röntgenfelvétel (piros árnyalatai) azt mutatja, hogy itt nem csak egy világító elemről van szó. gázfelhő, és hatalmas áramlással elemi részecskék, amelyet ez az ezredmásodperces pulzár bocsát ki. Lineáris sebesség A Fekete Özvegy 1 millió km/h, 1,6 ms alatt forog tengelye körül, már körülbelül egymilliárd éves, és egy kísérőcsillaga kering az Özvegy körül 9,2 órás periódussal. A B1957+20 pulzár arról az egyszerű okból kapta a nevét, hogy erős sugárzása egyszerűen megégeti szomszédját, amitől az őt alkotó gáz „felforr” és elpárolog. A pulzár mögötti vörös szivar alakú gubó az űr azon része, ahol a neutroncsillag által kibocsátott elektronok és protonok lágy gamma-sugarakat bocsátanak ki.

A számítógépes modellezés eredménye lehetővé teszi a gyorsrepülő pulzár közelében lezajló folyamatok nagyon áttekinthető, keresztmetszeti bemutatását. A fényes ponttól eltérő sugarak a sugárzó energia áramlásának, valamint a neutroncsillagból kiáramló részecskék és antirészecskék áramlásának hagyományos képe. A neutroncsillag körüli fekete tér és a vörösen izzó plazmafelhők határán lévő piros körvonal az a hely, ahol a szinte fénysebességgel repülő relativisztikus részecskék áramlása találkozik a lökéshullám által tömörített csillagközi gázzal. Az éles fékezéssel a részecskék röntgensugarakat bocsátanak ki, és energiájuk nagy részét elvesztve már nem melegítik fel annyira a beeső gázt.

Az óriások görcse

A pulzárokat a neutroncsillagok életének egyik korai szakaszának tekintik. Tanulmányuknak köszönhetően a tudósok megismerték a mágneses mezőket, és a forgási sebességet, és kb jövőbeli sorsa neutroncsillagok. A pulzár viselkedésének folyamatos figyelésével pontosan meghatározható, hogy mennyi energiát veszít, mennyit lassul, és még azt is, hogy mikor szűnik meg létezni, miután annyira lelassult, hogy nem tud erős rádióhullámokat kibocsátani. Ezek a tanulmányok számos elméleti előrejelzést igazoltak a neutroncsillagokkal kapcsolatban.

Már 1968-ban felfedezték a 0,033 másodperctől 2 másodpercig terjedő forgási periódusú pulzárokat. A rádióimpulzusok periodicitását elképesztő pontossággal tartják fenn, és eleinte ezeknek a jeleknek a stabilitása magasabb volt, mint a földi atomóráké. És mégis, az időmérés terén elért előrehaladással számos pulzár esetében lehetőség nyílt a periódusok rendszeres változásainak regisztrálására. Természetesen ezek rendkívül apró változások, és csak évmilliók alatt számíthatunk az időszak megduplázódására. Az aktuális forgási sebesség és a forgáslassulás aránya a pulzár korának becslésének egyik módja. A rádiójel figyelemreméltó stabilitása ellenére egyes pulzárok néha úgynevezett "zavarokat" tapasztalnak. Nagyon rövid időintervallum alatt (kevesebb, mint 2 perc) a pulzár forgási sebessége jelentősen megnő, majd egy idő után visszatér a „zavarás” előtti értékre. Úgy gondolják, hogy a „zavarokat” a neutroncsillag tömegének átrendeződése okozhatja. De mindenesetre a pontos mechanizmus még mindig ismeretlen.

Így a Vela pulzár körülbelül 3 évente nagy „zavarokon” megy keresztül, és ez nagyon érdekes tárgyává teszi az ilyen jelenségek tanulmányozásának.

Magnetárok

Egyes neutroncsillagok, amelyeket ismétlődő lágy gammasugár-kitörési forrásoknak (SGR) neveznek, szabálytalan időközönként erőteljes "lágy" gamma-sugárzást bocsátanak ki. Az SGR által kibocsátott energia mennyiségét egy tipikus, néhány tizedmásodpercig tartó fáklya során a Nap csak egy teljes év alatt tudja kibocsátani. Négy ismert SGR található galaxisunkban, és csak egy van azon kívül. Ezeket a hihetetlen energiarobbanásokat csillagrengések okozhatják – a földrengések erőteljes változatai, amikor a neutroncsillagok szilárd felszíne szétszakad, és mélyükből erőteljes protonfolyamok törnek fel, amelyek mágneses térben megakadva gamma- és röntgensugárzást bocsátanak ki. . A neutroncsillagokat erőteljes gamma-kitörések forrásaként azonosították, miután az 1979. március 5-i hatalmas gamma-kitörés az első másodpercben annyi energiát bocsátott ki, mint amennyit a Nap 1000 év alatt. Az egyik legaktívabb neutroncsillag legújabb megfigyelései alátámasztják azt az elméletet, miszerint a szabálytalan, erőteljes gamma- és röntgensugárzás-kitöréseket csillagrengések okozzák.

1998-ban a híres SGR hirtelen felébredt „álalvásából”, amely 20 éven át semmi jelét nem mutatta aktivitásának, és majdnem annyi energiát lövellt ki, mint az 1979. március 5-i gamma-kitörés. Az esemény megfigyelésekor a kutatókat leginkább a csillag forgási sebességének hirtelen lelassulása döbbentette meg, ami annak pusztulására utal. Az erőteljes gamma- és röntgenkitörések magyarázatára egy szupererős mágneses térrel rendelkező magnetáris-neutron csillagmodellt javasoltak. Ha egy neutroncsillag nagyon gyorsan forogva születik, akkor a forgás és a konvekció együttes hatása, amely fontos szerepet játszik a neutroncsillag életének első néhány másodpercében, hatalmas mágneses mezőt hozhat létre egy összetett folyamaton keresztül, amelyet "aktív" néven ismerünk. dinamó" (ugyanúgy, ahogy a mező létrejön a Földön és a Napon belül). A teoretikusok elképedve fedezték fel, hogy egy ilyen dinamó, amely egy forró, újszülött neutroncsillagban működik, 10 000-szer erősebb mágneses teret tud létrehozni, mint a pulzárok normál mezője. Amikor a csillag lehűl (10 vagy 20 másodperc után), a konvekció és a dinamó működése leáll, de ez az idő elegendő a szükséges mező kialakulásához.

A forgó elektromosan vezető golyó mágneses tere instabil lehet, szerkezetének éles átstrukturálása pedig óriási mennyiségű energia felszabadulásával járhat (ilyen instabilitás egyértelmű példája a periodikus átvitel mágneses pólusok Föld). Hasonló dolgok történnek a Napon, az úgynevezett robbanásveszélyes eseményekben napkitörések" A magnetárban a rendelkezésre álló mágneses energia óriási, és ez az energia elégséges az olyan óriási fáklyák működtetéséhez, mint 1979. március 5. és 1998. augusztus 27.. Az ilyen események elkerülhetetlenül mély zavarokat és változásokat okoznak nemcsak a neutroncsillag térfogatában lévő elektromos áramokban, hanem a szilárd kéregben is. Egy másik titokzatos típusú objektum, amely erős röntgensugárzást bocsát ki időszakos robbanások során, az úgynevezett rendellenes röntgenpulzárokAXP. Abban különböznek a hagyományos röntgenpulzároktól, hogy csak a röntgensugár tartományában bocsátanak ki. A tudósok úgy vélik, hogy az SGR és az AXP azonos osztályú objektumok életfázisai, nevezetesen a magnetárok vagy neutroncsillagok, amelyek lágy gamma-sugarakat bocsátanak ki azáltal, hogy egy mágneses mezőből energiát vonnak ki. És bár a magnetárok ma továbbra is a teoretikusok agyszüleményei, és nincs elegendő adat a létezésükről, a csillagászok kitartóan keresik a szükséges bizonyítékokat.

Magnetar jelöltek
A csillagászok már olyan alaposan tanulmányozták otthoni galaxisunkat, a Tejútrendszert, hogy semmibe sem kerül oldalnézetének ábrázolása, ami a legfigyelemreméltóbb neutroncsillagok helyzetét jelzi.

A tudósok úgy vélik, hogy az AXP és az SGR egyszerűen két szakasza ugyanazon óriási mágneses neutroncsillag életében. Az első 10 000 évben a magnetár egy SGR-pulzár, amely közönséges fényben is látható, és ismétlődő lágy röntgensugárzást produkál, a következő évmilliókban pedig, mint egy rendellenes AXP-pulzár, eltűnik a látható tartományból és puffan. csak a röntgenben.

A legerősebb mágnes
Az RXTE műhold (Rossi X-ray Timing Explorer, NASA) által az SGR 1806-20 szokatlan pulzár megfigyelései során nyert adatok elemzése azt mutatta, hogy ez a forrás az eddig ismert legerősebb mágnes az Univerzumban. Terejének nagyságát nemcsak közvetett adatok (a pulzár lassulásából), hanem szinte közvetlenül a neutroncsillag mágneses terében lévő protonok forgási frekvenciájának mérése alapján határozták meg. A mágneses tér a mágneses felület közelében eléri a 10 15 gauss értéket. Ha például a Hold pályáján lenne, akkor Földünkön minden mágneses adathordozó lemágnesezett lenne. Igaz, ha figyelembe vesszük, hogy tömege megközelítőleg megegyezik a Nap tömegével, ez már nem számít, hiszen ha a Föld nem is esik erre a neutroncsillagra, akkor is őrülten forogna körülötte, és egy teljes forradalom mindössze egy óra alatt.

Aktív dinamó
Mindannyian tudjuk, hogy az energia szeret egyik formából a másikba váltani. Az elektromosság könnyen hővé, a mozgási energia pedig potenciális energiává alakul. Kiderült, hogy az elektromosan vezető magma, plazma vagy nukleáris anyag hatalmas konvektív áramlásai mozgási energiájukat is szokatlan dolgokká, például mágneses térré alakíthatják. Nagy tömegek mozgása egy forgó csillagon kis kezdeti mágneses tér jelenlétében ahhoz vezethet, hogy elektromos áramok, létrehozva egy mezőt az eredetivel megegyező irányba. Ennek eredményeként egy forgó áramvezető tárgy saját mágneses terének lavinaszerű növekedése indul meg. Minél nagyobb a mező, minél nagyobbak az áramok, minél nagyobbak az áramok, annál nagyobb a mező, és mindez a banális konvektív áramlásoknak köszönhető, mivel a forró anyag könnyebb, mint a hideg, és ezért felúszik.

Zavaros környék

A híres Chandra űrobszervatórium több száz objektumot fedezett fel (beleértve más galaxisokat is), ami azt jelzi, hogy nem minden neutroncsillagnak van szánva magányos életre. Az ilyen objektumok olyan kettős rendszerekben születnek, amelyek túlélték a neutroncsillagot létrehozó szupernóva-robbanást. És néha megtörténik, hogy a sűrű csillagterületeken, például gömbhalmazokban egyetlen neutroncsillag elfog egy kísérőt. Ebben az esetben a neutroncsillag „ellopja” az anyagot szomszédjától. És attól függően, hogy milyen tömegű a csillag kísérője, ez a „lopás” különböző következményekkel jár. A Napunk tömegénél kisebb tömegű társból egy neutroncsillaghoz hasonló „morzsára” áramló gáz túl nagy mérete miatt nem tud azonnal leesni. perdület, ezért létrehoz egy úgynevezett akkréciós korongot az „ellopott” anyagból. A neutroncsillag körüli súrlódás és a gravitációs térben kialakuló kompresszió több millió fokosra melegíti a gázt, és röntgensugárzást kezd kibocsátani. Egy másik érdekes jelenség, amely a kis tömegű kísérővel rendelkező neutroncsillagokhoz kapcsolódik, a röntgenkitörések. Általában néhány másodperctől néhány percig tartanak, és maximum 100 ezerszer nagyobb fényerőt adnak a csillagnak, mint a Napé.

Ezeket a fellángolásokat az magyarázza, hogy amikor a kísérőből hidrogén és hélium kerül a neutroncsillagba, sűrű réteget alkotnak. Fokozatosan ez a réteg olyan sűrűvé és forróvá válik, hogy termonukleáris fúziós reakció indul meg és szabadul fel nagy mennyiség energia. Teljesítményét tekintve ez egyenértékű a földiek teljes nukleáris arzenáljának felrobbanásával egy neutroncsillag felületének minden négyzetcentiméterén egy percen belül. Teljesen más kép figyelhető meg, ha a neutroncsillagnak hatalmas kísérője van. Az óriáscsillag csillagszél (a felszínéről kiáramló ionizált gázáram) formájában anyagot veszít, és a neutroncsillag hatalmas gravitációja felfogja ennek az anyagnak egy részét. De itt a mágneses tér magához tér, és a lehulló anyag áramlását okozza távvezetékek a mágneses pólusokhoz.

Ez azt jelenti, hogy a röntgensugárzás elsősorban a pólusok forró pontjain keletkezik, és ha a csillag mágneses tengelye és forgási tengelye nem esik egybe, akkor a csillag fényessége változónak bizonyul - ez is pulzár. , de csak röntgenes. A röntgenpulzárokban lévő neutroncsillagoknak fényes óriáscsillagok vannak a társaik. A kitörésekben a neutroncsillagok kísérői halvány, kis tömegű csillagok. A fényes óriások kora nem haladja meg a több tízmillió évet, míg a halvány törpecsillagok életkora több milliárd éves is lehet, mivel az előbbiek sokkal gyorsabban fogyasztják el nukleáris üzemanyagukat, mint az utóbbiak. Ebből következik, hogy a bursterek régi rendszerek, amelyekben a mágneses tér idővel gyengült, és a pulzárok viszonylag fiatalok, ezért mágneses mezők erősebb bennük. Talán a múltban valamikor pulzáltak a pulzárok, de a jövőben még nem fognak kitörni.

A legrövidebb periódusú (30 ezredmásodpercnél rövidebb) pulzárokat – az úgynevezett ezredmásodperces pulzárokat – szintén bináris rendszerekkel társítják. Gyors forgásuk ellenére nem ők a legfiatalabbak, ahogy az várható lenne, hanem a legidősebb.

Kettős rendszerekből származnak, ahol egy öreg, lassan forgó neutroncsillag elkezdi elnyelni az anyagot a szintén megöregedett társától (általában egy vörös óriástól). Ahogy az anyag a neutroncsillag felszínére esik, forgási energiát ad át neki, amitől az egyre gyorsabban forog. Ez addig történik, amíg a neutroncsillag kísérője, szinte megszabadulva a felesleges tömegtől, fehér törpévé nem válik, a pulzár pedig életre kel, és másodpercenként több száz fordulattal nem kezd forogni. A közelmúltban azonban a csillagászok egy nagyon szokatlan rendszert fedeztek fel, ahol egy ezredmásodperces pulzár kísérője nem egy fehér törpe, hanem egy óriási, dagadt vörös csillag. A tudósok úgy vélik, hogy megfigyelik ezt a kettős rendszert, éppen abban a szakaszban, amikor a vörös csillagot „megszabadítják” a túlsúlytól, és fehér törpévé változnak. Ha ez a hipotézis hibás, akkor a kísérőcsillag egy közönséges gömbhalmazcsillag lehet, amelyet véletlenül egy pulzár fogott el. Szinte az összes jelenleg ismert neutroncsillag vagy röntgen binárisokban, vagy egyedi pulzárként található.

Nemrég pedig Hubble észrevett a látható fényben egy neutroncsillagot, amely nem egy kettős rendszer alkotóeleme, és nem pulzál a röntgen- és rádiótartományban. Ez egyedülálló lehetőséget biztosít a méretének pontos meghatározására és a kiégett, gravitációsan összenyomott csillagok e bizarr osztályának összetételére és szerkezetére vonatkozó elképzelések módosítására. Ezt a csillagot először röntgensugárforrásként fedezték fel, és nem azért bocsát ki ebben a tartományban, mert az űrben haladva hidrogéngázt gyűjt össze, hanem azért, mert még fiatal. Lehet, hogy a kettős rendszer egyik csillagának maradványa. Egy szupernóva-robbanás következtében ez a kettős rendszer összeomlott és volt szomszédokönálló utazásba kezdett az Univerzumban.

Baba csillag evő
Ahogy a kövek hullanak a földre, úgy nagy sztár, darabonként felszabadítva tömegét, fokozatosan egy kicsi és távoli szomszédhoz költözik, amelynek felszíne közelében hatalmas gravitációs tér található. Ha a csillagok nem egy közös súlypont körül keringenek, akkor a gázáram egyszerűen egy kis neutroncsillagra áramolhat, mint a vízsugár egy bögréből. De mivel a csillagok körben forognak, a lehulló anyagnak el kell veszítenie szögimpulzusának nagy részét, mielőtt elérné a felszínt. És itt a különböző pályákon mozgó részecskék kölcsönös súrlódása és az akkréciós korongot alkotó ionizált plazma kölcsönhatása a pulzár mágneses terével segíti elő, hogy az anyaghullás folyamata sikeresen véget érjen a neutroncsillag felületére mágneses pólusainak tartománya.

A 4U2127 rejtvény megoldva
Ez a csillag több mint 10 éve téveszti a csillagászokat, furcsa lassú változókat mutatva paramétereiben, és minden alkalommal másként lobban fel. Csak legújabb kutatás A Chandra űrobszervatórium képes volt megfejteni ennek az objektumnak a titokzatos viselkedését. Kiderült, hogy nem egy, hanem két neutroncsillagról van szó. Sőt, mindkettőjüknek vannak társai: az egyik csillag hasonlít a mi Napunkhoz, a másik olyan, mint egy kis kék szomszéd. Térbelileg ezek a csillagpárok eléggé elkülönülnek egymástól távolságiés önálló életet élni. De a csillaggömbön szinte ugyanabba a pontba vetítik őket, ezért is tartották őket olyan sokáig egy objektumnak. Ez a négy csillag itt található gömbhalmaz M15 34 ezer fényév távolságra.

Nyitott kérdés

A csillagászok eddig összesen mintegy 1200 neutroncsillagot fedeztek fel. Ebből több mint 1000 rádiópulzár, a többi pedig egyszerűen röntgenforrás. A több éves kutatás során a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a neutroncsillagok valódi eredetiek. Egyesek nagyon világosak és nyugodtak, mások időszakosan fellángolnak és csillagrengésekkel változnak, mások pedig bináris rendszerekben léteznek. Ezek a csillagok a legtitokzatosabb és legmegfoghatatlanabb csillagászati ​​objektumok közé tartoznak, amelyek a legerősebb gravitációs és mágneses mezőket, valamint extrém sűrűségeket és energiákat egyesítik. És viharos életük minden új felfedezése egyedi információkat ad a tudósoknak, amelyek szükségesek az anyag természetének és az Univerzum fejlődésének megértéséhez.

Univerzális szabvány
Nagyon nehéz valamit küldeni a Naprendszeren kívülre, ezért a 30 éve oda indult Pioneer 10 és 11 űrrepülőgépekkel együtt a földiek is üzentek a testvéreiknek. Olyat lerajzolni, ami a Földönkívüli elme számára is érthető lenne, nem egyszerű feladat, ráadásul a visszaküldési címet és a levél feladási dátumát is fel kellett tüntetni... Az, hogy mindezt mennyire tudták egyértelműen a művészek, nehéz hogy az ember megértse, de maga az ötlet, hogy rádiópulzárokat használjunk az üzenet küldésének helyének és időpontjának jelzésére, zseniális. A Napot szimbolizáló pontból kiinduló, különböző hosszúságú szakaszos sugarak jelzik a Földhöz legközelebb eső pulzárok irányát és távolságát, a vonal szaggatottsága pedig nem más, mint forgási periódusuk bináris megjelölése. A leghosszabb sugár Galaxisunk Tejútrendszerünk közepére mutat. A hidrogénatom által kibocsátott rádiójel frekvenciáját, amikor a proton és az elektron spinjei (forgási iránya) megváltozik, időegységnek vesszük az üzenetben.

A híres 21 cm-es vagy 1420 MHz-es frekvenciát az Univerzum minden intelligens lényének ismernie kell. Ezeket a tereptárgyakat felhasználva, az Univerzum „rádiójelzőire” mutatva, sok millió év múlva is lehet majd földlakókat találni, a pulzárok rögzített frekvenciáját a jelenlegivel összehasonlítva pedig megbecsülhető, hogy mikor férfi és nő megáldotta az első repülést űrhajó, aki elhagyta a Naprendszert.

Nyikolaj Andrejev

Egy gyönyörű kozmikus forgócsúcs egy napon halálos sugarakkal elpusztíthatja a Földet – számoltak be a tudósok.

Ellentétben a Star Wars Halálcsillagával, amelynek közel kellett jutnia egy bolygóhoz, hogy felrobbantsa, ez a ragyogó spirál több ezer fényévnyire távolabb lévő világokat képes elégetni, hasonlóan a weboldalunkon már leírt Halálgalaxishoz.

"Szépsége miatt szerettem ezt a spirált, de most ránézésre nem tehetek róla, de úgy érzem, mintha egy pisztoly csövébe néznék" - mondja Peter Tuthill kutató, a Sydneyi Egyetem csillagásza.

Ennek a tüzes kozmikus forgócsúcsnak a szívében két forró, fényes csillag kering egymás körül. Ilyenben kölcsönös forgásáramló gázvillanások szöknek ki a csillagok felszínéről és ütköznek a köztes térben, fokozatosan összefonódnak és forgó spirálokká csavarják a csillagok pályáját.

Egy 11 képből álló sorozat, kombinálva és színezve, a Wolf-Raet 104 kettőscsillag által alkotott forgócsúcsot mutatja. A képeket a Keck-teleszkóp közeli infravörös tartományában készítette. Peter Tuthill, Sydney-i Egyetem.

Rövidzárlat

A WR 104 nevű Yule-t nyolc évvel ezelőtt fedezték fel a Nyilas csillagképben. „Nyolchavonta körözik, egy űrkronométer pontosságával” – mondja Tuthill.

A WR 104 mindkét nehéz csillaga egy napon szupernóvaként fog felrobbanni. A két csillag közül az egyik azonban egy rendkívül instabil Wolf-Ray csillag, amely a nehéz csillagok életének utolsó ismert szakaszában van, mielőtt a szupernóva felé halad.

„A csillagászok a Wolf-Ray csillagokat ketyegő bombáknak tekintik – magyarázza Tuthill. „A csillag biztosítéka majdnem – csillagászati ​​értelemben – kiégett, és a következő néhány százezer éven belül bármikor felrobbanhat.”

Amikor a Wolf Raye szupernóvába megy, az „egy hatalmas gamma-kitörést lőhet ki irányunkba” – mondja Tuthill. „És ha ilyen gammasugár-kitörés történik, akkor nem akarjuk, hogy a Föld az útjába álljon.

Mivel a kezdeti robbanáshullám fénysebességgel fog haladni, semmi sem figyelmeztet a közeledtére.

A tűzvonalban

A gammasugár-kitörések az általunk ismert legerősebb robbanások az univerzumban. Néhány ezredmásodperctől egy percig terjedő idő alatt annyi energiát tudnak felszabadítani, mint a Napunk teljes 10 milliárd éves fennállása alatt.

De a leghátborzongatóbb ebben a felsőben az, hogy szinte tökéletes spirálnak látjuk utolsó képek Keck távcső Hawaii-on. „Tehát csak akkor láthatjuk a bináris rendszert, ha gyakorlatilag a tengelyén vagyunk” – magyarázza Tuthill.

Legnagyobb sajnálatunkra a gamma-sugárzás közvetlenül a rendszer tengelye mentén történik. Valójában, ha egy nap gammasugár-kitörés történne, bolygónk közvetlenül a tűzvonalba kerülhet.

„Ez az első olyan tárgy, amelyről tudunk, és amely gamma-sugárzást tud kibocsátani ránk” – mondja Adrian Melott, a Kansasi Egyetem asztrofizikusa, a Lawrence-i Egyetem, aki nem vett részt ebben a tanulmányban. „A rendszer távolsága pedig ijesztő. Bezárás."

Yule körülbelül 8000 fényévnyire van a Földtől, körülbelül egynegyede a Tejút-galaxis középpontjához vezető útnak. Bár ez nagy távolságnak tűnik, "korábbi kutatások kimutatták, hogy a gamma-sugarak pusztító hatást gyakorolhatnak a földi életre - ha olyan szerencsétlenek vagyunk, hogy útjukba kerülünk - és ilyen távolságból" - mondja Tuthill.

Lehetséges forgatókönyv

Bár a forgócsúcs nem robbanthatja szét a Földet, mint a Halálcsillag és a Csillagok háborúja – legalábbis nem 8000 fényév távolságból –, de tömegpusztuláshoz, sőt az általunk ismert élet teljes kihalásához vezethet. bolygó.

A gamma-sugarak nem tudnak majd elég mélyre behatolni a Föld légkörébe ahhoz, hogy elégessék a talajt, de képesek lesznek kémiailag megváltoztatni a sztratoszférát. Melot számításai szerint, ha a WR 104 körülbelül 10 másodpercig tartó robbanást sugározna ránk, a gamma-sugarak megfosztanák tőlünk az ózonréteg 25 százalékát, amely megvéd minket a káros ultraibolya sugaraktól. Összehasonlításképpen: az ózonréteg ember által okozott elvékonyodása, amely "ózonlyukakat" hozott létre a sarki régiók felett, mindössze 3-4 százalékkal csökkentette az ózonréteget.

„Minden nagyon rossz lesz” – mondja Melot. - Minden kezd kihalni. Az élelmiszerlánc összeomolhat az óceánokban, és mezőgazdasági válság és éhínség alakulhat ki.”

A gamma-sugarak kibocsátása napfényt elfedő köd és savas eső kialakulásához is vezethet. A 8000 éves távolság azonban „túl nagy ahhoz, hogy észrevehető legyen a sötétedés” – mondja Melot. - Azt mondanám, hogy általában 1-2 százalékkal kevesebb lesz a napfény. Lehet, hogy kicsit lehűl az éghajlat, de ez nem vezethet katasztrofális jégkorszakhoz.”

A kozmikus sugarak veszélye

A gamma-sugárzásról nem tudni, hogy hány részecskét bocsátanak ki kozmikus sugárzásként.

„Általában a gamma-kitörések olyan távol történnek tőlünk, hogy az univerzum mágneses mezői elhúznak minden általunk megfigyelt kozmikus sugarat, de ha egy gammasugár-kitörés viszonylag közel történik, akkor az összes nagy energiájú részecske átszáguld a galaxison. Mágneses mező, és eltalál minket" - mondja Melot. "Energiájuk olyan magas lesz, hogy szinte egy időben érkeznek meg a fényárammal."

„A Földnek az a része, amelyről kiderül, hogy a gamma-sugarak áramlásával szemben áll, valami hasonlót fog tapasztalni, mint ami nem messze található atomrobbanás; minden élőlény szenvedhet sugárbetegségben" - teszi hozzá Melot. "A kozmikus sugarak ráadásul súlyosbíthatják a gamma-sugárzás légkörre gyakorolt ​​hatását. De egyszerűen nem tudjuk, hány kozmikus sugárzás árad ki a gamma-sugárzásból, így nem tudjuk felmérni a veszély mértékét.

Az sem világos, hogy milyen széles lesz a gamma-sugárzás által felszabaduló energiaáramlás. De mindenesetre a tetejéről kiáradó pusztítókúp Melot számításai szerint több száz négyzetfényévet ér majd el, mielőtt megközelíti a Földet. Tuthill kijelenti, hogy „senki sem lesz képes elég messzire repülni egy űrhajóval ahhoz, hogy elkerülje a sugár elütését, ha az valóban felénk lő”.

A kitalált Halálcsillag a Star Warsból

Ne aggódj

Mindazonáltal Tunhill úgy véli, hogy a pörgettyű meglehetősen biztonságos lehet számunkra.

„Túl sok a bizonytalanság” – magyarázza. „A sugárzás áthaladhat anélkül, hogy kárt okozna nekünk, ha nem vagyunk pontosan a tengelyen, és senki sem biztos abban, hogy a WR 104-hez hasonló csillagok képesek ilyen erős kitörést okozni. a gamma-sugárzástól.”

A jövőbeli kutatásoknak arra kell összpontosítaniuk, hogy a WR 104 valóban a Földre irányul-e, és annak tanulmányozására, hogy a szupernóva születése hogyan eredményez gamma-sugárzást.

Melot és mások azt is feltételezték, hogy a gamma-sugárzás fajok tömeges kihalását okozhatja a Földön. Arról azonban, hogy a forgócsúcs valós veszélyt jelent-e ránk, Melot megjegyzi: „Inkább a globális felmelegedés miatt aggódnék.”

1. A Nap tömege a teljes Naprendszer tömegének 99,86%-át teszi ki, a fennmaradó 0,14% bolygóktól és aszteroidáktól származik.

2. A mágneses tér olyan erős, hogy naponta több milliárd watttal gazdagítja bolygónk mágneses terét.

3. A Naprendszer legnagyobb medencéje, amely egy űrtárggyal való ütközés következtében alakult ki. Ez a Caloris-medence, amelynek átmérője 1550 km. Az ütközés olyan erős volt, hogy a lökéshullám áthaladt az egész bolygón, gyökeresen megváltoztatva a megjelenését.

4. A bolygónk légkörébe helyezett gombostűfej méretű napanyag hihetetlen sebességgel kezdi el felszívni az oxigént, és a másodperc töredéke alatt elpusztítja az összes élővilágot 160 kilométeres körzetben.

5. 1 plutoni év 248 földi évig tart. Ez azt jelenti, hogy míg a Plútó csak egy teljes körforgást tesz meg a Nap körül, a Föld 248-at.

6. Még érdekesebbek a dolgok a Vénusszal, amelyen 1 nap 243 földi nap, egy év pedig csak 225.

7. A marsi Olympus Mons vulkán a legnagyobb a Naprendszerben. Hossza több mint 600 km, magassága 27 km, míg bolygónk legmagasabb pontjának, a Mount Everest csúcsának magassága mindössze 8,5 km-t ér el.

8. A szupernóva robbanása (fellobbanása) gigantikus mennyiségű energia felszabadulásával jár. Az első 10 másodpercben egy felrobbanó szupernóva több energiát termel, mint 10 milliárd év alatt, és rövid időn belül több energiát termel, mint a galaxis összes objektuma együttvéve (a többi szupernóva kivételével).
Az ilyen csillagok fényessége könnyen felülmúlja azon galaxisok fényességét, amelyekben fellángoltak.

9. Az apró neutroncsillagok, amelyek átmérője nem haladja meg a 10 km-t, annyit nyomnak, mint a Nap (emlékezz az 1. tényre). Ezeken a csillagászati ​​objektumok gravitációja rendkívül nagy, és ha feltételezhetően egy űrhajós landolna rájuk, testtömege körülbelül egymillió tonnával nőne.

10. 1843. február 5-én a csillagászok felfedeztek egy üstököst, amelynek a „Nagy” nevet adták (más néven márciusi üstökös, C/1843 D1 és 1843 I). Ugyanezen év márciusában a közelben repült, farkával „ketté bélelte” az eget, melynek hossza elérte a 800 millió kilométert.
A földiek több mint egy hónapig figyelték a „Nagy Üstökös” mögötti farkát, mígnem 1983. április 19-én teljesen eltűnt az égről.

11. A minket felmelegítő napsugarak energiája több mint 30 000 millió évvel ezelőtt keletkezett a Nap magjában – ennek nagy része kellett ahhoz, hogy legyőzze az égitest sűrű héját, és mindössze 8 percre volt szüksége ahhoz, hogy elérje az égitestet. bolygónk felszíne.

12. A legtöbb nehéz elem a szervezetben (mint például a kalcium, a vas és a szén) a szupernóva-robbanás mellékterméke, amely elindította a Naprendszer kialakulását.

13. A Harvard Egyetem kutatói azt találták, hogy a Földön található összes kőzet 0,67%-ának van eredete.

14. Az 5,6846-1026 kg-os Szaturnusz sűrűsége olyan alacsony, hogy ha sikerülne vízbe helyeznünk, akkor a felszínen lebegne.

15. A Szaturnusz Io holdján ~400 aktív vulkánt jegyeztek fel. A kén- és kén-dioxid-kibocsátás sebessége egy kitörés során meghaladhatja az 1 km/s-t, az áramlások magassága pedig elérheti az 500 kilométert.

16. A közhiedelemmel ellentétben a tér nem egy teljes vákuum, de elég közel áll hozzá, mert 88 gallon kozmikus anyagban legalább 1 atom van (és mint tudjuk, a vákuumban nincsenek atomok vagy molekulák).

17. A Vénusz az egyetlen bolygó a Naprendszerben, amely az óramutató járásával ellentétes irányban forog. Ennek több elméleti indoka is van. Egyes csillagászok biztosak abban, hogy ez a sors minden olyan sűrű légkörű bolygót sújt, amely először lelassul, majd az égitestet a kezdeti forgásával ellentétes irányba forgatja, míg mások szerint az ok egy nagy aszteroidacsoport lezuhanása volt. a felület.

18. 1957 eleje óta (az első mesterséges műhold, a Szputnyik-1 felbocsátásának éve) az emberiségnek sikerült szó szerint bevetnie bolygónk pályáját különféle műholdakkal, de csak egynek volt szerencséje megismételni a "a Titanic sorsa". 1993-ban az Európai Űrügynökség tulajdonában lévő Olympus műhold egy aszteroidával való ütközés következtében megsemmisült.

19. A Földre hullott legnagyobb meteorit a 2,7 méteres „Hoba”, amelyet Namíbiában fedeztek fel. 60 tonna súlyú és 86%-a vasból áll, így ez a legnagyobb természetben előforduló vasdarab a Földön.

20. a Naprendszer leghidegebb bolygójának tartják. Felületét vastag jégkéreg borítja, a hőmérséklet -200 0C-ra csökken. A Plútó jég teljesen más szerkezetű, mint a Földön, és többszörösen erősebb, mint az acél.

21. A hivatalos tudományos elmélet szerint az ember 90 másodpercig tud túlélni a világűrben szkafander nélkül, ha azonnal kilélegzi a tüdejéből az összes levegőt.
Ha kis mennyiségű gáz marad a tüdőben, akkor elkezdenek tágulni, és légbuborékok képződnek, amelyek, ha a vérbe kerülnek, embóliához és elkerülhetetlen halálhoz vezetnek. Ha a tüdő tele van gázokkal, akkor egyszerűen felrobbannak.
10-15 másodpercnyi világűrben való tartózkodás után az emberi testben lévő víz gőzzé alakul, a szájban és a szem előtt lévő nedvesség pedig forrni kezd. Ennek eredményeként a lágy szövetek és az izmok megduzzadnak, ami teljes mozdulatlansághoz vezet.
Ezt követi a látás elvesztése, az orrüreg és a gége jegesedése, a bőr elkékülése, amely ráadásul súlyos leégést is szenved.
A legérdekesebb az, hogy a következő 90 másodpercben az agy még élni fog, és a szív dobogni fog.
Elméletileg, ha az első 90 másodpercben egy, a világűrben szenvedett vesztes űrhajóst nyomáskamrába helyeznek, csak felületi sérülésekkel és enyhe ijedtséggel úszhatja meg.

22. Bolygónk súlya instabil mennyiség. A tudósok azt találták, hogy a Föld évente ~40 160 tonnát gyarapszik és ~96 600 tonnát ad le, így 56 440 tonnát veszít.

23. A Föld gravitációja összenyomja az emberi gerincet, így amikor egy űrhajós eltalál, körülbelül 5,08 cm-t nő.
Ugyanakkor a szíve összehúzódik, csökken a térfogata, és kevesebb vért kezd pumpálni. Ez a szervezet válasza a megnövekedett vértérfogatra, amely kisebb nyomást igényel a normális keringéshez.

24. A térben a szorosan összenyomott fémrészek spontán módon összehegesztődnek. Ez abból adódik, hogy felületükön nincsenek oxidok, amelyek feldúsulása csak oxigéntartalmú környezetben történik (ilyen környezet egyértelmű példája a földi légkör). Emiatt a NASA szakértői A National Aeronautics and Space Administration egy, az Egyesült Államok szövetségi kormányának tulajdonában lévő ügynökség, amely közvetlenül az Egyesült Államok alelnökének tartozik, és 100%-ban az állami költségvetésből finanszírozza a polgári feladatokat. űrprogram országok. A NASA és leányvállalatai által – többek között számos teleszkópról és interferométerről – szerzett összes kép és videó nyilvánosan hozzáférhető, és szabadon másolható. oxidáló anyagokkal kezelje az űrhajó összes fém részét.

25. A bolygó és műholdja között árapálygyorsító hatás lép fel, amelyet a bolygó saját tengelye körüli forgásának lassulása és a műhold pályájának megváltozása jellemez. Így minden évszázadban 0,002 másodperccel lelassul a Föld forgása, aminek következtében a nap hossza a bolygón évente ~15 mikromásodperccel növekszik, és évente 3,8 centiméterrel távolodik el tőlünk.

26. A neutroncsillagnak nevezett „kozmikus forgócsúcs” a leggyorsabban forgó objektum az Univerzumban, amely másodpercenként akár 500 ezer fordulatot is megtesz a tengelye körül. Ráadásul ezek a kozmikus testek olyan sűrűek, hogy egy evőkanálnyi összetevőjük körülbelül 10 milliárd tonnát fog nyomni.

27. A Betelgeuse csillag 640 fényévnyire található a Földtől, és bolygórendszerünkhöz legközelebbi jelöltje a szupernóva címnek. Olyan nagy, hogy ha a Nap helyére teszed, akkor kitölti a Szaturnusz pályájának átmérőjét. Ez a csillag már elérte a 20 Nap tömegét, amely elegendő egy robbanáshoz, és egyes tudósok szerint a következő 2-3 ezer évben fel kell robbannia. A robbanás csúcsán, amely legalább két hónapig tart, a Betelgeuse fényereje 1050-szer nagyobb lesz, mint a Napé, így halála szabad szemmel is látható lesz a Földről.

28. A hozzánk legközelebbi galaxis, az Androméda 2,52 millió éves távolságra található. A Tejútrendszer és az Androméda óriási sebességgel halad egymás felé (az Androméda sebessége 300 km/s, a Tejúté pedig 552 km/s), és nagy valószínűséggel 2,5-3 milliárd év múlva ütköznek össze.

29. 2011-ben a csillagászok felfedeztek egy bolygót, amely 92%-ban ultrasűrű kristályos szénből – gyémántból áll. Az értékes égitest, amely 5-ször nagyobb bolygónknál és nehezebb, mint a Jupiter, a Kígyók csillagképben található, 4000 fényévnyi távolságra a Földtől.

30. A Naprendszeren kívüli rendszer lakható bolygója cím fő versenyzője, a „Super-Earth” GJ 667Cc mindössze 22 fényévnyi távolságra található a Földtől. Az utunk azonban 13 878 738 000 évig tart majd.

31. Bolygónk pályáján az űrhajózás fejlődéséből származó hulladéklerakó található. Több mint 370 000, néhány grammtól 15 tonnáig terjedő objektum kering a Föld körül 9834 m/s sebességgel, egymásnak ütközve és több ezer kisebb részre szóródva.

32. A Nap másodpercenként ~1 millió tonna anyagot veszít, és több milliárd grammal könnyebbé válik. Ennek oka a koronájából kiáramló ionizált részecskék áramlása, amelyet „napszélnek” neveznek.

33. Idővel a bolygórendszerek rendkívül instabillá válnak. Ez a bolygók és a körülöttük keringő csillagok közötti kapcsolatok gyengülése miatt következik be.
Az ilyen rendszerekben a bolygók pályája folyamatosan eltolódik, sőt keresztezheti is egymást, ami előbb-utóbb a bolygók ütközéséhez vezet. De ha ez nem is történik meg, akkor több száz, ezer, millió vagy milliárd év múlva a bolygók olyan távolságra távolodnak el csillaguktól, hogy a gravitációs vonzás egyszerűen nem tudja tartani őket, és konszolidált repülésre indulnak. az egész galaxisban.