Найдена самая быстровращающаяся звезда
Европейским ученым с помощью мощнейшего космического гамма-телескопа "Интеграл" (INTEGRAL), запущенного 17 октября 2002 года с Байконура с помощью российского ракетоносителя "Протон", удалось обнаружить самый быстровращающийся рентгеновский пульсар. Этот объект, обозначаемый как IGR J00291+5934, успевает сделать за одну секунду целых 600 оборотов.
Честь открытия принадлежит группе из женевского Центра научных данных "Интеграла" (INTEGRAL Science Data Centre - ISDC, Швейцария), координатором которой является доктор Саймон Шоу (Simon Shaw) из Школы Физики и Астрономии Университета Саутгемптона (University of Southampton, Великобритания). Результаты планируется опубликовать в журнале Astronomy and Astrophysics.
Неизвестный ранее яркий источник рентгеновского излучения первоначально был выявлен при анализе данных, полученных с "Интеграла" в декабре 2004 года. Последующие наблюдения за этим объектом с помощью множества различных инструментов в течение нескольких недель позволили зафиксировать изменения в излучении IGR J00291+5934 и идентифицировать его в качестве самого быстрого из всех известных на сегодняшний момент бинарных миллисекундных рентгеновских пульсаров с аккрецией (выпадением) вещества со звездного компаньона на нейтронную звезду с сильным магнитным полем (всего их теперь 6).
Бинарная система состоит из двух звезд, облетающих по орбите друг друга. Если одна из этих звезд в какой-то момент взрывается как сверхновая, то она может (в результате коллапса звездного остатка-ядра) сформировать нейтронную звезду - квазизвездный объект, в основном состоящий из сверхплотного нейтронного вещества. Вес нейтронной звезды сопоставим с весом нашего Солнца, однако размеры ее не превышают нескольких десятков километров.
Мощное гравитационное поле нейтронной звезды срывает внешние газовые слои с ее звездной соседки, и это вещество по спирали падает на саму нейтронную звезду, вызывая интенсивные потоки излучения, этот процесс и принято именовать "аккрецией" вещества. Точнее говоря, магнитное поле нейтронной звезды заставляет аккрецирующее вещество направляться на небольшие "горячие точки" на ее поверхности (канализирует поток аккрецирующей плазмы), что порождает локальные источники сверхмощного рентгеновского и гамма-излучения. На стремительно вращающейся нейтронной звезде они выступают в роли световых пучков из окошек космического "маяка", периодически освещающего окрестности нашей планеты.
В данном случае этот специфический "маяк" делает приблизительно 600 оборотов в секунду, что эквивалентно линейному движению внешней оболочки пульсара со скоростью 30 тысяч километров в секунду (10 процентов от скорости света). Орбитальный период этой системы также поражает воображение: два объекта делают вокруг друг друга оборот за каждые 2,5 часа, но отделены один от другого расстоянием, сопоставимым с расстоянием между Землей и Луной. Таким образом на пульсаре IGR J00291+5934 день длится 0,0016 секунды, а год - 147 минут. Расстояние до этого источника оценивают в 3 килопарсека (10 тысяч световых лет).
Источники:
Speediest spinning star spotted by Southampton scientist in Switzerland - News Release From the University of Southampton
Discovery of the INTEGRAL X/Gamma-ray transient IGR J00291+5934: a Comptonised accreting ms pulsar? - arXiv
Ссылка:
Science & Technology INTEGRAL
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).
Дословно
Доктор Саймон Шоу (Simon Shaw)
Скорость, с которой этот объект [миллисекундный пульсар-рекордсмен IGR J00291+5934] вращается, действительно удивительна. Это дает нам возможность изучить эффекты от воздействия экстремальных сил, возникающих при таком вращении в экзотическом веществе нейтронных звезд, которого нет на Земле. Возможно, что подобных объектов существует гораздо больше, и они только ждут, чтобы мы их обнаружили. Возможно, они окажутся еще более быстрыми; если они действительно существуют, "Интеграл" их найдет.
Статьи по теме
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.
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.
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.
Первые звезды не были одиноки: астрономы нашли небывало древнюю планету
Астрономы нашли самую древнюю и самую далекую из всех известных на сегодняшний момент планет. Она движется по орбите вокруг двойной квазизвездной системы в созвездии Скорпиона на расстоянии 5 600 световых лет от Земли. Новое открытие дарит нам надежду, что и в нашей Галактике формирование планет, возможно, началось гораздо раньше, чем о том говорят современные теории, а своими планетными системами при этом обладают едва ли не все звезды.
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.
В центре Млечного пути найдено антивещество неизвестного происхождения
Это антивещество в принципе может образовываться за счет некоторых энергетически чрезвычайно эффективных атомных процессов, например, в ходе радиоактивного распада изотопа алюминия. Его "подпись" известна как аннигиляционная "линия 511 кэВ". Однако оказалось, что антивещества в центре Галактики слишком много для того, чтобы можно было объяснить его появление только распадом алюминия. Также ясно показано наличие множества источников антивещества - оно вовсе не концентрируется вблизи одной точки.
"Интеграл" нашел новый класс астрономических объектов
Речь идет о бинарных звездных системах, составной частью которых является черная дыра или нейтронная звезда, заключенных в плотный кокон из холодного газа. Из-за подобного кокона эти объекты остаются невидимыми для традиционных телескопов, однако "Интеграл" как раз и был задуман так, чтобы изучать подобные скрытые высокоэнергетичные явления во Вселенной, выдающие себя только посредством потоков гамма-излучения (недаром его окрестили "охотником за черными дырами").
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.
Микроквазар ворвался в нашу Галактику из соседнего шарового скопления
Астрономы проследили путь нейтронной звезды и ее спутника, звезды-компаньона, вещество которой нейтронная звезда активно поглощает (Скорпион X-1). В настоящее время эта парочка мчится через нашу Галактику, но ученые считают, что она присоединилась к Млечному пути около 30 миллионов лет назад, а до этого была выброшена из удаленного звездного кластера.
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.
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.
Найдена самая массивная двойная звездная система
Приблизительно в 20 тысячах световых лет от Земли найдены две сверхмассивные звезды, которые схватились друг с другом в длительном спарринге, подобно двум тяжеловесным борцам сумо. Они обращаются вокруг общего центра масс с периодом в 3,7 дня, почти касаясь друг друга, поэтому ни о каком спокойствии в этом районе Вселенной и речи быть не может - постоянно высвобождаемая при их взаимодействии энергия дает начало горячим и мощным звездным ветрам.
Найден новый суперисточник гамма-лучей неизвестной природы в нашей Галактике
Группе европейских астрономов удалось найти новый неидентифицированный очень высокоэнергетичный источник гамма-излучения в нашей Галактике. Источник, обозначенный как TeV J2032+4130, обнаружен с помощью системы телескопов наземного базирования, отображающей черенковское излучение. Возможно, речь идет о целом новом классе высокоэнергетических источников гамма-излучения пока еще неизвестной природы.
Смерть запрещенного барабанщика: впервые следы гамма-всплеска найдены в нашей Галактике
Комбинация данных, полученных от "Чандры", с наблюдениями в инфракрасном диапазоне, проведенными в обсерватории Паломар, позволила обнаружить остатки одного из самых катастрофических взрывов, случившихся в пределах нашего Млечного пути. Следы подобного явления в нашей Галактике удалось идентифицировать впервые, а сама вспышка произошла несколько тысяч лет назад.
Обнаружен новый тип космических взрывов
Российские и американские астрономы идентифицировали новый класс космических взрывов. Эти взрывы обладают большей мощью, чем взрывы сверхновых звезд, однако значительно уступают большинству "обычных" гамма-всплесков, являясь таким образом промежуточным звеном в иерархии звездных катаклизмов. Возможно, существует самая тесная связь между такими экстремальными событиями и более "привычными" вспышками сверхновых.
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.