Нейтронные звезды и пульсары. Сверхновая презентация

Нейтронные звезды – довольно загадочные объекты, превышающие солнечную массу в 1.4 раза. Они рождаются после взрыва более крупных звезд

Восставшая из пепла
Когда взрывается звезда, массивнее Солнца в 4-8 раз, остается ядро с большой плотностью, продолжающее разрушаться. Гравитация так сильно давит на материал, что заставляет протоны и электроны сливаться, чтобы предстать в виде нейтронов. Так и рождается нейтронная звезда.

Эти массивные объекты способны достигать в диаметре всего 20 км. Чтобы вы осознали плотность, всего одна ложечка такого материала будет весить миллиард тонн. Гравитация на таком объекте в 2 миллиарда раз сильнее земной, а мощности хватает для гравитационного линзирования, позволяющего ученым рассмотреть заднюю часть звезды.

Толчок от взрыва оставляет импульс, который заставляет нейтронную звезду вращаться, достигая нескольких оборотов в секунду. Хотя они могут разгоняться до 43000 раз в минуту.

Типы нейтронных звезд
У некоторых представителей струи материала текут практически со скоростью света. Когда они пролетают мимо нас, то вспыхивают как свет маяка. Из-за этого их прозвали пульсарами.

Проблема в том, что, во-первых, нейтронные звезды находятся далеко. А во-вторых, если это их недра, то нам нужно, наблюдая поверхности, процессы снаружи нейтронной звезды, понять, как она устроена внутри. И здесь возникает такая типичная астрономическая задача, когда эксперимент невозможен, а можно лишь только наблюдать.

Когда рентгеновские пульсары отбирают материал у более массивных соседей, то он контактирует с магнитным полем и создает мощные лучи, наблюдаемые в радио, рентгеновском, гамма и оптическом спектре. Так как источник располагается в компаньоне, то их именуют пульсарами с аккрецией.

Пульсары представляют собою сферические компактные объекты, размеры которых не выходят за границу большого города. Их используют для исследования экстремальных состояний материи, обнаружения планет за пределами нашей системы и измерения космических дистанций. Кроме того, они помогли найти гравитационные волны, указывающие на энергетические события, вроде столкновений сверхмассивных черных дыр. Впервые обнаружены в 1967 году

Если высматривать их на небе, то кажутся обычными мерцающими звездами, следующими определенному ритму. На самом деле, их свет не мерцает и не пульсирует, и они не выступают звездами

Пульсары нельзя считать звездами, по крайней мере «живыми». Это скорее нейтронные звезды, формирующиеся после того, как у массивной звездызаканчивается топливо, и она разрушается. В результате создается сильный взрыв – сверхновая, а оставшийся плотный материал трансформируется в нейтронную звезду.

Их диаметр достигает 20-24 км, а по массе вдвое больше солнечной. Чтобы вы понимали, кусочек такого объекта размером с сахарный куб будет весить 1 миллиард тонн. То есть, у вас в руке помещается нечто весом с Эверест! Правда есть еще более плотный объект – черная дыра. Наиболее массивная достигает 2.04 солнечной массы.

Поиск пульсаров
Главным средством остаются радиотелескопы. Большая часть была найдена при помощи Обсерватории Паркса в Австралии. Много новых данных можно будет получить с Антенной решетки в квадрантный километр (SKA), стартующий в 2018 году

В 2008 году запустили телескоп GLAST, который нашел 2050 гамма-излучающих пульсаров, среди которых 93 были миллисекундными. Этот телескоп невероятно полезен, так как сканирует все небо, в то время как другие выделяют лишь небольшие участки вдоль плоскости Млечного Пути.

Сейчас ученые знают о существовании 2300 пульсаров, найденных по радиоволнам и 160 через гамма-лучи. Есть также 240 миллисекундных пульсаров, из которых 60 производят гамма-излучение

Использование
Ученые знают конкретные объекты и воспринимают их как космические часы. Именно так начали появляться догадки о наличии других планет. Фактически, первая найденная экзопланета вращалась вокруг пульсара.
Не забывайте, что пульсары во время «мигания» продолжают двигаться, а значит, можно с их помощью измерять космические дистанции. Они также участвовали в проверке теории относительности Эйнштейна, вроде моментов с силой тяжести. Но регулярность пульсации может нарушаться гравитационными волнами. Это заметили в феврале 2016 года.

Сверхновая звезда или вспышка сверхновой — феномен, в ходе которого звезда резко увеличивает свою яркостьна 4—8 порядков (на десяток звёздных величин) с последующим сравнительно медленным затуханием вспышки

Взрыв гигантской звезды происходит в течении всего одной миллисекунды и создает сверхновую, которая ярче, чем вся вселенная и в тысячи раз мощнее, чем солнце.

Сверхновая — это яркий взрыв, который происходит под конец жизни звезды. Материал, который создается при взрыве может двигаться со скоростью 30,000 километров в секунду, что равняется 10 процентам от скорости света.

Сверхновые также создают такие материалы как уран и золото, из-за очень высоких температур во время взрыва. Эти взрывы являются также единственным источником некоторых других материалов, которые содержатся в звездах.