Белый карлик уподобился пульсарам
Белый карлик в системе AE Aquarii - первая известная нам звезда подобного типа, ведущая себя как пульсар. Фантазия художника. Иллюстрация Casey Reed с сайта GSFC
Наблюдения, проводимые в 2005 и 2006 гг. рентгеновской обсерваторией Suzaku (запущенной в космос в 2005 году), которая управляется совместно специалистами Японского космического агентства JAXA (Japanese Aerospace Exploration Agency) и NASA, бросают вызов уже сложившемуся среди ученых представлению о белых карликах как об исключительно пассивных объектах - медленно, но неотвратимо остывающих "звездных трупах".
По крайней мере один белый карлик, обозначаемый как AE Aquarii или AE Водолея (он находится в созвездии Водолея), по мере вращения вокруг своей оси испускает высокоэнергетичные рентгеновские импульсы. Группа, возглавляемая Юкикацу Терада (Yukikatsu Terada) из японского Института физико-химических исследований (RIKEN), открывшая белый карлик, ведущий себя наподобие пульсара, не ожидала отыскать ничего подобного.
"Поведение этого белого карлика можно сравнить с поведением пульсара в Крабовидной туманности. До сих пор подобного поведения среди белых карликов не наблюдалось", - говорит Коджи Мукай (Koji Mukai) из Центра космических полетов NASA имени Годдарда (Goddard Space Flight Center - GSFC). Мукай - соавтор соответствующей статьи, представленной на научной конференции в Сан-Диего (штат Калифорния) в декабре. Крабовидная туманность - это остаток массивной звезды, взорвавшейся под конец своей жизни в виде сверхновой.
Белые карлики и пульсары представляют собой различные классы компактных объектов, причиной возникновения которых считается смерть звезд. Белый карлик формируется в тот момент, когда звезда, по своей массе сопоставимая с массой нашего Солнца, израсходует все свое ядерное топливо. Внешние слои звезды при этом сбрасываются в космос, а центральное ядро под действием ничем уже не уравновешиваемых гравитационных сил сжимается в шарик размером с Землю (сохраняющий при этом массу звезды). Первоначально белый карлик выглядит как чрезвычайно горячий объект (благодаря остаточному звездному теплу). Однако без продолжающихся ядерных реакций он неизбежно охладится, сохраняя, впрочем, некоторое тепло на протяжении миллиардов лет (пока не превратится в конечном счете в невидимый черный карлик).
Пульсар - это разновидность нейтронной звезды, то есть коллапсировавшее ядро чрезвычайно массивной звезды, которая некогда вспыхнула в виде сверхновой. По нашим земным понятиям, белые карлики имеют невероятно высокую плотность, однако плотность нейтронных звезд еще выше - 1,3 солнечной массы могут быть заключены в сферу размером с город. Пульсары испускают пучки радиоимпульсов и рентгеновские лучи - т.е. ведут себя как своего рода космические маяки. Эти сигналы и регистрируют земные наблюдатели, изучающие пульсары.
Белый карлик AE Aquarii образует двойную систему вместе с "нормальной" звездой-компаньонкой. Эта система достаточно тесная, газ от обычной звезды по спирали подтягивается к белому карлику, разогревается и излучает в мягком рентгене. Помимо низкоэнергетичного рентгеновского излучения обсерватория Suzaku сумела также зарегистрировать и острые пики импульсов в жестком рентгеновском диапазоне (это фотоны, излучаемые разогнанными до релятивистских скоростей заряженными частицами в мощном магнитном поле). После анализа данных исследователи сумели показать, что такие импульсы соответствуют периоду собственного вращения белого карлика - они повторяются каждые 33 секунды.
Источники:
White Dwarf Pulses Like a Pulsar - GSFC Home - News
Scientists suprised by white dwarf energy - UPI
Surprise: That Interstellar Disco Ball Is Still Sparkling - Wired
Справка
Белые карлики
- компактные звезды с массами, сравнимыми с массой Солнца (но меньше 1,4 солнечной массы), и с радиусами порядка 0,01 радиуса Солнца (т.е. их размеры сравнимы с размерами Земли, причем чем больше масса белого карлика, тем меньше его радиус). Название связано с цветом первых открытых представителей этого класса - Сириуса B и 40 Эридана B - горячих белых звезд. Позднее были открыты и более холодные желтые и красные белые карлики. Вследствие малых размеров средняя плотность белых карликов (~106г/см3) в миллионы раз выше плотности нормальных звезд. При таких плотностях давление вещества определяется вырожденным электронным газом. Поэтому часто белые карлики называются вырожденными звездами.
Справка
Нейтронные звезды
- очень компактные и плотные объекты с массами около полутора солнечных и радиусом порядка 10 километров. Плотность в центре такой "звезды" в несколько раз превышает ядерную. В основном нейтронные звезды состоят из вырожденных нейтронов с малой примесью вырожденных протонов и электронов и только самые внешние слои - твердая кора - содержат железо с примесью Cr, Ni, Co. Гидростатическое равновесие в них поддерживается давлением вырожденного нейтронного газа. Образование нейтронных звезд происходит в процессе гравитационного коллапса на конечных стадиях эволюции достаточно массивных звезд (в несколько раз превышающих массу Солнца). Большинство известных на сегодня нейтронных звезд являются пульсарами (обнаружены в 1967 году).
Статьи по теме
Найден самый горячий белый карлик с только что погасшей "ядерной печью"
Международная группа астрономов, занимавшаяся изучением останков звезд, когда-то представлявших собой подобие нашего собственного Солнца, нашла весьма примечательный квазизвездный объект, обозначаемый как H1504+65. Это самый горячий из всех известных нам белых карликов, в котором только-только погас его "ядерный реактор", на протяжении многих миллиардов лет исправно снабжавший энергией звезду и окружающее ее пространство.
Самая быстрая жертва взрыва
С помощью космической рентгеновской обсерватории "Чандра" американские астрономы сумели обнаружить одну из самых быстродвижущихся звезд нашей Галактики. "Скороход" бросает вызов современным теориям, призванным объяснить процессы звездного разгона.
Клешня Науки
Комбинированное изображение Крабовидной туманности составлено путем объединения множества снимков с космического телескопа "Хаббл". Туманность имеет волокнистую структуру и по внешнему виду напоминает клешню краба - отсюда и название.
Обнаружено новое таинственное космическое явление
Обнаружено новое таинственное космическое явление - мощный одиночный радиовсплеск, докатившийся до Земли с расстояния порядка трех миллиардов световых лет. Масштабы этого открытия уже сравнивают с обнаружением в 1970-х гг. гамма-всплесков.
Смертельный супергорячий мотылек-однодневка
Космический телескоп "Хаббл" сделал фотографию останков звезды солнечного типа, которая сбросила свою внешнюю оболочку, точно какая-то чудовищная "куколка", и теперь во всю ширь развернула свои переливчатые "крылья" гигантской космической "бабочки".
Наблюдения звездотрясений подтвердили природу магнитаров
Некоторые нейтронные звезды обладают столь мощными магнитными полями, что могут разрывать ими сами себя, обнажая внутренности. Подтверждением этого предположения служит новое исследование турецких и американских астрофизиков.
"Интеграл" сумел заинтриговать астрофизиков
Рекордная нейтронная звезда может состоять не из нуклонов, а из кварков (то есть частиц, образующих нейтроны и протоны). В обычных условиях (и в обычном веществе) кварки никогда не встречаются в свободном состоянии, однако чудовищная гравитация мертвого коллапсара в принципе может "раздавить" даже нуклоны, переведя материю в "странное" состояние).
COROTкие встречи
Французский космический телескоп COROT, разработанный специально для поиска планет, лишь немногим превосходящих по размерам нашу Землю, запущен в космос с казахстанского космодрома Байконур с помощью российского ракетоносителя "Союз-2".
GPS заменят рентгеновскими пульсарами
Американские военные для ориентации в пространстве своих будущих спутников планируют использовать рентгеновское излучение от других звезд и таким образом либо продублировать, либо вообще даже заменить более привычные сигналы системы глобального позиционирования GPS, применяемые для этой цели в настоящее время.
Причуда природы в кубе
Используя сразу несколько крупных радиотелескопов, расположенных на разных материках, удалось прояснить некоторые удивительные подробности, связанные с "жизнедеятельностью" уникального объекта, открытого в 2003 году и получившего обозначение XTE J1810-197.
Скорости мертвецов ставят астрономов в тупик
Нейтронная звезда, движущаяся со скоростью свыше 1500 километров в секунду, обострила и без того непростую ситуацию с поиском объяснений, как могут такие объекты разгоняться до столь высоких скоростей.
Живым аулам ученые предпочли трупы звезд
Вместо того, чтобы как следует разобраться с привычными, всем известными землетрясениями, наводящими ужас на жителей многих горных районов, ученые научились с беспрецедентной точностью предсказывать "звездотрясения", время от времени разрывающие кору "звездных трупов" - нейтронных звезд.
Найден пульсар, устроившийся на полставки
Британские астрономы выявили очень странный пульсар, который, вероятно, поможет в будущем разгадать многие загадки этих необычных "космических маяков" и проверить имеющиеся теории пульсаров.
Величайшие взрывы как последствия звездных "измен"
Новое исследование заставляет признать, что полной ясности с гамма-всплесками все еще нет, и механизмы, породившие на свет большую часть исследованных коротких GRBs, могут быть более изощренными - с предварительным обменом звездными компаньонами в пределах шаровых скоплений.
Раскрыта тайна самых раскрученных звезд
Новые наблюдения позволили получить ответ на вопрос о том, благодаря чему специфические космические объекты, называемые миллисекундными пульсарами, так здорово раскручиваются.
Суперускорительный южный танец
Астрономы обнаружили двойную звездную систему, состоящую из голубого гиганта и пульсара, которые в паре работают как мощнейший естественный ускоритель частиц, превращая обычные фотоны в фотоны сверхвысоких энергий.
Тайна ближайшего взрыва сверхновой
Прародитель сверхновой звезды SN 1987A весил в 20 раз больше нашего Солнца, таким образом он оказывался прямо на "разделительной линии", оставляя астрономов в неведении относительно того, какого именно типа компактный объект должен появиться в результате этого катаклизма.
Новый кандидат в ускорители космических лучей
Удалось разглядеть загадочную обширную петлеобразную структуру поперечником 20 световых лет, которая расположена возле самой компактной области звездообразования в нашей Галактике.
Пульсар 3C58 прохлаждается и расставляет сети
Изучение молодого пульсара 3C58 с помощью космической рентгеновской обсерватории NASA "Чандра" позволило зафиксировать аномально быстрое охлаждение этого объекта. Полученные данные позволяют предположить, что плотность вещества пульсара на самом деле гораздо выше той, что следует из общепринятых теорий.
Наука-2004: марсоходы, хоббиты, пульсары, конденсат из фермионов...
Традиционный перечень журнала Science включает десятку наиболее ярких достижений науки уходящего года. Первое место в новом рейтинге заняли итоги исследования марсианской поверхности с помощью бортовой аппаратуры американских марсоходов-роверов Spirit и Opportunity, а также европейской орбитальной станции Mars Express.
Радиоастрономы нашли самый молодой звездный труп
Канадские исследователи считают, что им удалось идентифицировать недавно сформировавшуюся черную дыру или нейтронную звезду. По всей видимости, это открытие служит подтверждением теории, согласно которой подобные экзотические квазизвездные объекты рождаются в результате взрывов гигантских звезд.
Обнаружен первый двойной пульсар
Самый первый двойной пульсар был обнаружен международной командой астрономов из Великобритании, Австралии, Италии и США. Открытие позволит провести более точную проверку истинности Общей теории относительности, а также впервые изучить магнитосферу пульсара.
Найдено направление "космического ливня", устроившего потоп в Солнечной системе
Едва ли не самая интригующая проблема, с которой в свое время столкнулись исследователи космических лучей, - это необходимость объяснения так называемого "колена" в спектре первичного космического излучения - избытка высокоэнергичных частиц. До сих пор однозначного объяснения этот феномен не получил, но последние исследования все увереннее связывают эту аномалию не с особенностью "работы" галактических магнитных полей или физикой межзвездного пространства, а с тем, что нас, землян, просто угораздило родиться в относительной близости от мощного "ускорителя" частиц определенной энергии, изрядно "попортившего" астрофизикам картину мира.
Разрешена одна из загадок космических лучей
Казалось бы, в одной-единственной цифре не может быть ничего выдающегося, однако это позволило не только разрешить споры о месте рождения пульсара и определить размер его нейтронной звезды (а стало быть, уточнить физическую модель этого объекта), но и, возможно, открыть одну из важнейших тайн космических лучей.
Туманность Карандаша: занавес театра смерти
Новое изображение так называемой "Туманности Карандаша" получено с помощью космического телескопа "Хаббл". Самое поразительное в этой картине - цвета и подробная структура туманности. Объект, вошедший в кадр, представляет собой всего лишь малую часть гигантского остатка давно взорвавшейся звезды. Приблизительно 11 тыс лет назад звезда, расположенная в те времена на месте этой туманности в южном созвездии Парус, внезапно вспыхнула, и в земных небесах какое-то время она сияла в 250 раз ярче Венеры.
Первые экзопланеты земного типа найдены около пульсара
До настоящего времени поиск планет вне Солнечной системы приводил, к немалому разочарованию ученых, к обнаружению лишь огромных газовых гигантов, близких по размеру к Юпитеру и Сатурну, а внутренние планеты, подобные Земле и Марсу, были недоступны современной технике. Но вот теперь астрономы впервые однозначно идентифицировали планеты, масса которых только в 4,3 и 3,0 превышает массу Земли. Еще идет речь о третьей планете, масса которой составляет две лунные массы.
Кокон вокруг миллисекундного пульсара Черная Вдова
Изображение таинственного пульсара Черная Вдова, полученное "Чандрой", позволило разглядеть удлиненный "кокон" из высокоэнергетических частиц вокруг этого объекта. Таким образом, подтверждается теория, согласно которой даже относительно слабо намагниченные старые нейтронные звезды могут производить мощные электромагнитные поля и ускорять частицы до высоких энергий, если они вращаются достаточно быстро.
Наука в СМИ: итоги уходящего года
2007 год в нашей памяти останется не только годом битвы за Северный полюс, борьбы сторонников и противников введения в школьную программу ОПК, но и годом новых открытий в физике, астрофизике, палеонтологии, биологии, геофизике... Годом обнаружения новых экстрасолнечных миров и анизотропии космических лучей ультравысоких энергий. Годом ненаучных мистификаций и скандалов.
Открыт новый тип звездных взрывов
Американские астрономы объявили об открытии принципиально нового класса звездных взрывов. Работа основывается на наблюдениях необычной вспышки M85OT2006-1 в галактике M85 в скоплении Девы.
Судьба Солнца после образования Млечномеды
Спустя считанные миллиарды лет Млечный путь и туманность Андромеды столкнутся, начнется процесс их слияния. Наше Солнце и даже Земля к тому времени, судя по всему, будут еще живы, поэтому возникает естественный вопрос: как столкновение галактик отразится на судьбе Солнечной системы?
Столкновение галактик выдало невидимую материю
Астрономы, занимавшиеся изучением карликовых галактик, формирующихся в результате взаимодействия галактик большого размера, обнаружили странную вещь: обследованные ими карлики оказались гораздо более массивными, чем ожидалось из теоретических моделей. Возникло предположение, что дополнительное вещество образует та "пропавшая масса", поисками которой ученые уже не раз безуспешно занимались.
"Чандра" наблюдала царицу сверхновых
Наблюдения, проведенные с помощью рентгеновской обсерватории NASA "Чандра" и наземных оптических телескопов, позволили заключить, что сверхновая SN 2006gy, зарегистрированная 18 сентября 2006 года, может быть отнесена к давно разыскиваемому редкому типу взрывов самых массивных звезд.
Мигранты-вампиры прикинулись юными вундеркиндами
Яркие гигантские звезды, обнаруженные неожиданно близко от центральной сверхмассивной черной дыры Млечного пути, могут оказаться не юными "вундеркиндами", как полагали до сих пор, а замаскировавшимися старичками. Новую гипотезу предложили американские астрофизики Дуглас Лин и Стивен Мюррей.
Необычные скорые сверхновые угрожают астрофизике
О существовании целого нового класса сверхновых звезд заговорили после необычных находок, сделанных с помощью тандема из двух космических рентгеновских обсерваторий - американской "Чандры" и европейского "XMM-Ньютона".
Редчайший случай: две сверхновые в одной галактике
Снимок сразу двух сверхновых, которые вспыхнули в одной и той же галактике на протяжении всего пяти месяцев, был сделан космической обсерваторией Swift. Галактика NGC 1316 теперь признана абсолютной рекордсменкой - в ней за 26 лет вспыхивали уже четыре сверхновые.
3D-моделирование звезды позволило разрешить загадку исчезновения гелия-3
Используя трехмерные модели звездного развития и мощнейшие суперкомпьютеры, специалисты из американской Ливерморской национальной лаборатории и австралийского Университета Монаш сумели разгадать одну из важнейших тайн, связанных с эволюцией звезд.
Загадочная звездная вспышка 2002 года остается необъясненной
Таинственный катаклизм, потрясший несколько лет назад звезду V838 из созвездия Единорога, до сих пор остается для астрономов загадкой. Свежее исследование на эту тему выводит на передний план гипотезу, согласно которой наблюдаемые вспышки - это результат довольно редкого события - столкновения звезд...
Среди карликовых галактик найдены хоббиты
Ускорившиеся темпы открытий новых спутников Млечного пути заставляют предположить, что еще очень много таких "компаньонов" остаются незамеченными, ну а это в свою очередь можно считать вызовом существующим моделям темного вещества в виде "теплых", быстро перемещающихся частиц.
От космических взрывов Землю хранят металлы
Согласно новому исследованию, гамма-всплески могут случаться в основном лишь в небольших бесформенных галактиках, которые испытывают серьезный недостаток в химических элементах тяжелее водорода и гелия.
Раскрыта тайна происхождения экстремальных гелиевых звезд
Международная группа астрономов смогла выявить происхождение очень необычного и редкого типа звезд - так называемых "экстремальных гелиевых звезд". Выяснилось, что такие объекты формируются в ходе слияния двух белых карликов.
Тысячелетний остаток ярчайшей сверхновой
Это псевдоцветное изображение остатка сверхновой звезды SN 1006, вспыхнувшей на земном небе в 1006 году, составлено на основе данных, полученных космической обсерваторией NASA "Чандра", работающей в рентгеновском диапазоне.
Впервые точно измерена масса белого карлика
С помощью космического телескопа "Хаббл" британским астрономам удалось получить качественно новую информацию о самом близком и самом ярком белом карлике - то есть звезде, массой сравнимой с массой Солнца, а по размерам уступающей нашей Земле.
Земля сможет пережить гибель Солнца?
Новые данные указывают на то, что астероиды, пылевые диски и даже, возможно, останки планет могут еще долго кружить вокруг так называемых белых карликов - то есть по сути мертвых звезд, которые уже прошли свою последнюю "живую" стадию в виде красного гиганта.
Австралийский священник поймал необычную пришелицу
Сверхновая, вспыхнувшая в южном созвездии Сетки, представляет собой результат взрыва маленькой и очень плотной звезды размером с нашу Землю и массой порядка солнечной - белого карлика, входящего в состав бинарной системы.
Удалось увидеть мост между звездами
Впервые удалось получить изображение в рентгеновских лучах пары взаимодействующих звезд - красного гиганта и белого карлика - и найти свидетельства того, что между этими звездами действительно выстраивается своеобразный струящийся "мост" из раскаленной материи.
Раскрыт секрет образования планетарных туманностей
Звезды, подобные нашему Солнцу, в конце своей жизни сбрасывают расширяющиеся газовые оболочки, образуя при этом планетарные туманности. Несмотря на сферически-симметричную родительскую звезду, примерно 80% этих примечательных образований формируются с нарушением сферической симметрии. Это давнее и таинственное обстоятельство получило свое объяснение после открытия германских астрофизиков.
Жертва 1572 года выжила и дает показания
Международная группа астрономов идентифицировала выжившего компаньона звезды, которая в 1572 году наблюдалась землянами как сверхновая. Эта сверхновая связана с именем великого датского астронома Тихо Браге, проведшего тогда важнейшие наблюдения. Новое научное достижение рассматривается в качестве первого шага, позволяющего получить прямое экспериментальное доказательство в поддержку давней теории, описывающей заключительные этапы жизни этого специфического типа звезд.
В центре Млечного пути - необъяснимый жар
Космическая рентгеновская обсерватория NASA "Чандра" обнаружила обширную область в центре Млечного пути, заполненную чрезвычайно горячим газом. Интенсивность и спектр высокоэнергетического рентгеновского излучения, порождаемого этим газом, пока представляют собой настоящую научную загадку. Нет ни одного известного класса космических объектов, с помощью которых можно было бы все это объяснить.
Сверхновые - это взрывающиеся яйца
Взрывные волны от сверхновых имеют форму яйца, они вовсе не строго сферичны, как считалось ранее. Этот факт - то есть обнаружение такой небольшой асимметрии в процессах звездных взрывов - может сделать сверхновые еще более точным инструментом для измерений расстояний в космосе и для уточнения параметров таинственной антигравитации - темной энергии, заполняющей Вселенную.
NASA рядом с Солнцем нашло необычную звезду в ходе слежки за астероидами
Наши ближайшие звездные окрестности пополнились новым объектом. Это звезда, которая на настоящий момент считается третьей по удаленности от Солнца (в направлении на созвездие Овен), обозначается SO25300.5+165258 и представляет собой слабосветящийся красный карлик. Расстояние от нас до него оценено в 7,8 световых лет.
Гигантский глаз - это ствол, направленный прямо на Землю
На одном из крупнейших и самых детальных изображений из когда-либо полученных астрономами запечатлена имеющая форму катушки Спиральная Туманность (иначе говоря, Туманность Улитки, NGG 7293). История появления этой фотографии необычна.
Самые красивые объекты во Вселенной окутаны тайной
Планетарные туманности - остатки звездных катастроф, - безусловно, относятся к красивейшим объектам во Вселенной, но они все еще окутаны тайнами, причем в буквальном смысле этого слова. Даже при том, что многие такие газо-пылевые туманности находятся в относительной близости от нас и подробно изучены, среди них встречаются те, что продолжают озадачивать астрономов.
"Хаббл": Потрясающие картины таинственного "звездного нарыва"
Когда произошло "извержение" ничем до того не примечательного объекта V838 в созвездии Единорога, то на какое-то время он стал самой яркой звездой во всем Млечном пути. В отличие от обычной новой она просто очень сильно расширилась, чтобы оставаться при этом сравнительно "прохладным", но очень ярким сверхгигантом. Это небывалая метаморфоза бросает вызов укоренившимся за последнее время в астрофизике взглядам на эволюцию звезд.
Ближайшая к Солнцу звезда оказалась экзотом
Для звезд с малой массой, подобных Проксиме Центавра, становятся чрезвычайно важными квантовые эффекты, а их звездное вещество "вырождается". Масса и диаметр Проксимы Центавра составляют около 1/7 массы и диаметра Солнца. Эта звезда в 150 раз массивнее Юпитера, но только в 1,5 раза крупнее его. Положение на границе между звездами, коричневыми карликами и планетами делает нашего соседа объектом, очень интересным для астрофизиков.