Астрономы сообщают об открытии нового пульсара с помощью космической обсерватории "Спектр-РГ". Новообретенный объект, получивший обозначение SRGA J144459.2-604207 (или сокращенно SRGA J1444), оказался аккрецирующим миллисекундным рентгеновским пульсаром. Открытие было подробно описано в статье, опубликованной 30 апреля на сервере препринтов arXiv. Пульсар был обнаружен 21 февраля 2024 года в положении, близком к плоскости Галактики.
SRGA J1444 — это новый аккрецирующий миллисекундный пульсар с периодом вращения 447,8 Гц, демонстрирующий регулярные рентгеновские всплески I типа. Масса нейтронной звезды в SRGA J1444 равна 1,4 массы Солнца. Масса звезды-компаньона не менее 0,25 массы Солнца. Система имеет круговую орбиту с периодом около 5,2 часа и, по оценкам, расположена на расстоянии примерно 27 000–35 000 световых лет от Земли.
Профили импульсов постоянного излучения SRGA J1444 имеют интересную форму, демонстрируя синусоидальную часть в течение половины периода с плато между ними. Астрономы объяснили, что эти профили импульсов можно смоделировать излучением двух круглых пятен, частично затменных аккреционным диском. Во время наблюдений от SRGA J1444 было зарегистрировано 19 термоядерных рентгеновских всплесков, которые имеют схожую форму и энергетику и не несут никаких признаков расширения радиуса фотосферы. Частота всплесков снижается линейно примерно от одной за 1,6 часа в начале наблюдений до примерно одной за 2,2 часа в конце. Предположительно звезда имеет радиус около 11–12 километров.
Временная эволюция излучения SRGA J1444 во время вспышки 2024 года. Фото: Молков и др., 2024.
«Чандра» показала 22 года жизни пульсара в Крабовидной туманности
Астрономы создали из данных наблюдений космической рентгеновской обсерватории «Чандра» анимации, демонстрирующие эволюцию галактических остатков сверхновых за более чем 20 лет. Целями наблюдений стали остатки Крабовидная туманность и Кассиопея А, сообщается на сайте обсерватории.
Команда ученых, работающих с архивом данных телескопа, представила два новых таймлапса эволюции двух остатков сверхновых в Млечном Пути. На первой анимации показана Крабовидная туманность — она вспыхнула в 1054 году и находится на расстоянии 6,5 тысячи световых лет от Земли. В ее центральной зоне находится быстровращающаяся нейтронная звезда-пульсар, которая инжектирует в окружающее вещество релятивистские потоки заряженных частиц, что приводит к возникновению ударной волны в виде внутренней кольцеобразной структуры. Две джетоподобные структуры, перпендикулярные кольцу, возникают из-за потоков частиц, выбрасываемых из полярных областей пульсара. Сам пульсар виден как яркий переменный точечный источник в центре. Анимация составлена из данных наблюдений «Чандры» за 2000, 2001, 2004, 2005, 2010, 2011 и 2022 год, благодаря большой длительности наблюдений удалось впервые заметить сильные изгибы внешних краев джетов.
На второй анимации показан остаток сверхновой Кассиопея А, расположенный на расстоянии в 11 тысяч световых лет от Солнца. Вспышка тоже возникла при взрыве массивной звезды, причем всего около 340 лет назад, в центре туманности находится нейтронная звезда. Анимация составлена из данных наблюдений «Чандры» с 2000 по 2019 год, на ней виден постепенный разлет сгруппированного в комки и нити вещества звезды и движение ударных волн.
Астрономы из Австралийского национального телескопа (ATNF) сообщают об открытии нового миллисекундного пульсара в «Змее» — радионити в центре галактики. Это первый миллисекундный пульсар, обнаруженный в центре нашей галактики. Открытие было подробно описано в статье, опубликованной 13 апреля на сервере препринтов arXiv.
Пульсар имеет период вращения 8,39 миллисекунды, а меру дисперсии около 673,7 пк/см³, получил обозначение PSR J1744-2946. Наблюдения показали, что PSR J1744−2946 представляет собой двойную систему с орбитальным периодом примерно 4,8 часа. По оценкам, масса объекта-компаньона составляет не менее 0,05 солнечной массы. PSR J1744-2946 находится на расстоянии около 27 400 световых лет и имеет радиосветимость на уровне 30 мЯн кпк². Плотность потока совпадает с плотностью потока G359.13142-0,2000 на частоте 4 ГГц, и астрономы предполагают, что пульсар, вероятно, питает этот источник.
На верхней панели показаны остатки времени пульсара PSR J1744–2946 в зависимости от орбитальной фазы. На нижней панели предполагается, что большая двоичная полуось равна нулю, чтобы продемонстрировать влияние сопутствующего объекта. Фото: Лоуэр и др., 2024
С помощью радиотелескопа MeerKAT обнаружено 10 новых миллисекундных пульсаров в галактическом шаровом скоплении Терзан 5. Об этом открытии, которое делает Терзан 5 самым богатым на пульсары шаровым скоплением (49 пульсаров), сообщалось в статье, опубликованной 26 марта на сервере препринтов arXiv. Девять из десяти пульсаров оказались двойными системами. Пульсары имеют периоды вращения от 1,25 до 4,54 миллисекунды, показатели дисперсии схожи – в диапазоне 235,44–239,46 пк/см3. Характерный возраст пяти из них составляет от 1,3 до 3,18 миллиардов лет. Единственный изолированный пульсар Ter5as имеет период вращения 2,32 миллисекунды, и многие его параметры до сих пор остаются неизвестными. Четыре пульсара в выборке — Ter5au, Ter5ap, Ter5av и Ter5ax, вероятно, имеют спутников — белых карликов с минимальными массами в диапазоне 0,07–0,28 солнечных масс.
Интегрированные профили импульсов всех недавно открытых пульсаров в Терзане 5. Эти графики получены после суммирования отдельных профилей из разных эпох и выравнивания профилей относительно эталонного профиля шаблона. Фото: Падманабх и др., 2024 г.
С помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке международная группа астрономов обнаружила три новых миллисекундных пульсара в шаровом скоплении Мессье 62 (также известном как NGC 6266). Все 10 пульсаров, идентифицированных в Мессье 62, оказались двойными. M62H имеет период вращения около 3,7 миллисекунд и меру дисперсии 114,7 пк/см3. Ее компаньон имеет минимальную массу примерно 0,00236 массы Солнца (2,5 массы Юпитера). Орбитальный период системы составил 0,133 дня. M62I совершает один оборот примерно за 3,3 миллисекунды, а период его обращения составляет около 0,51 дня. Пульсар имеет меру дисперсии 113,35 пк/см3, а его спутник имеет минимальную массу 0,15 солнечных масс. Возраст M62I не менее 278 миллионов лет, а поверхностное магнитное поле ниже 795 миллионов Гаусс. M62J имеет период вращения 2,76 миллисекунды, а измеренная дисперсия составила 111,98 пк/см3.
Положения всех пульсаров в M62 показаны как смещения восток-запад (𝜃𝛼) и юг-север (𝜃𝛿) от центра ШС. Фото: Влисхауэр и др., 2024 г.
Выше давно привычное изображение атома, хотя и не совсем верное. Дело в том, что собственный размер атома превышает размер его ядра в 10 000 раз. Другими словами, если представить, что ядро атома размером с теннисный мяч (6,7 см), то диаметр самого атома окажется равным примерно 670 метрам.
атом, если ядро размером с теннисный мяч в сравнении с Лахта-центром (462 м); само ядро -- красная точка в центре, увеличенная еще в 20 раз
Кроме того, практически вся масса атома сконцентрирована в ядре с плотностью в 230 миллионов тонн на сантиметр кубический (плотность обычного железа ~8 грамм/см³). Вот это значение в 230 млн т/см³ будет важно далее. Ядро состоит из нуклонов, двух схожих по характеристикам частиц -- положительных протонов и нейтронов. "Вес" атома находится в сверхтяжелом ядре, а остальной объем массы почти не имеет. Атомы не могут сливаться из-за электрических сил отталкивания, возникающих между электронными оболочками. Сами ядра, окажись без оболочек, в обычных условиях слиться тоже не сумеют из-за одинакового по знаку заряда. Таким образом, в привычном земном веществе расстояния между ядрами атомов в 20 000 раз больше них размеру. В приведенном примере с теннисными мячами расстояния между двумя соседними составит 1,34 км. Все остальное пространство заполнено электронными оболочками.
Теперь можно перейти к "железным" звездам. Если звезда имеет массу больше солнечной в 8 раз, то в конце жизненного цикла она может схлопнуться в нейтронную звезду. Подобные звезды могут иметь наэлектризованную железную (в миллиарды раз плотнее и прочнее стали) кору до 2 км толщиной, и внутреннюю часть из свободных нейтронов, небольшого количества протонов и электронов. Только сжаты они гравитацией до плотности атомных ядер, в районе 280 млн т/см³. Центральные области самих нейтронных звезд могут иметь еще более высокую плотность, в 10-15 раз плотнее. Сама звезда может иметь диаметр до 20 км, и практически не излучать света. То есть, окажись такая звезда на месте Луны, ее нельзя было бы разглядеть на небе. Чтобы взлететь с поверхности нейтронной звезды, нужно развить скорость свыше 100 000 км/с. Температура поверхности известных нейтронных звёзд достигает миллиона Кельвинов, у солнца -- 5 772 К. До полного остывания нейтронных звёзд требуется до 10²² лет.
Кстати плотность нашего светила в 1,4 раза больше плотности воды, и состоит оно из раскаленного водорода, который из-зо всех сил пытается вырваться наружу под огромным давлением и температурой, но гравитация не отпускает.
нейтронная звезда в представлении художника
Нейтронную звезду можно обнаружить по аккреционному диску, как и черную дыру. В результате аккреции межзвёздного газа на поверхность нейтронной звезды она может быть наблюдаема в разных спектральных диапазонах, включая оптический, на который приходится только 0,003 % всей излучаемой звездой энергии. Но все же открыли нейтронные звезды с помощью радиотелескопа. В 1967 году были найдены объекты, излучающие регулярные радиоимпульсы, промежутки между импульсами были слишком малы для переменных (мигающих) звёзд — всего лишь секунда с третью. В результате более детальных исследований гипотеза о земном происхождении радиоисточников отпала. Но не отвергалась возможность, что это сигналы радиомаяка от внеземной цивилизации, источник сигнала даже получил обозначение LGM-1 (от англ. little green men — «маленькие зелёные человечки»).
внутренняя часть Крабовидной туманности, где поток частиц с экватора нейтронной звезды PSR B0531+21 врезается в окружающую туманность, формируя ударную волну
upd:
в комментах справедливо заметили, что нагретое до миллиона градусов тело излучает видимый свет и, видимо, довольно сильно; путаница со светимостью связана с незначительной площадью очень маленькой по космическим меркам звезды размером с астероид (даже не карликовой планеты) и на порядки мощными собственными рентгеновским и радиоизлучениями; метафора с Луной, возможно, преувеличена