Используя спутник Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), команда из 4 астрономов открыла временной механизм, который точно показывает, когда сверхплотная звезда испустит невероятно сильную вспышку.
"Мы нашли часы, которые тикают все медленнее и медленнее, и когда они замедляются слишком сильно, бум! Бомба взрывается", - говорит руководитель команды Диего Алтамирано (Diego Altamirano) из Университета Амстердама в Голландии.
Вспышка происходит на нейтронной звезде размером с город, которая является остатком гигантской звезды, взорвавшейся суперновой. Но несмотря на свои маленькие размеры, она содержит больше материала, чем наше Солнце. Нейтронная звезда не одинока. У нее есть звезда-компаньон, и эти два объекта вращаются друг вокруг друга с периодом 3,8 часов. Эта двойная система известна как 4U 1636-53, получившая название по своим координатам в южном полушарии.
Система действует как тикающая бомба с часовым механизмом. Нейтронная звезда имеет очень сильную гравитацию, поэтому она высасывает газ из атмосферы звезды-компаньона. Газ двигается по спирали к нейтронной звезде, медленно накапливаясь на ее поверхности, пока не разогреется до критической температуры. Неожиданно газ в небольшой точке поверхности вызывает мощные взрыв, и горение быстро разспростряняется по всей звезде. Результирующая вспышка проявляется как сильный выброс гамма-лучей, который может быть зарегистрирован спутниками.
Нейтронная звезда в 4U 1636-53 производит примерно 7-10 вспышек в день. Эти вспышки просто невероятны. Они высвобождают больше энергии за 10-100 секунд, чем наше Солнце излучает за целую неделю. Эта энергия эквивалентна 100 водородным бомбам, взрывающимся одновременно на клочке поверхности размером в почтовую марку. Для нас очень хорошо, что эта нейтронная звезда находится в 20000 световых годах от Земли. Это достаточно далеко, чтобы вспышки не представляли для нас никакой опасности. К счастью для нейтронной звезды, вспышка происходит только на поверхности или в ее атмосфере, поэтому нейтронной звезде удается ее пережить.
Ученые наблюдали тысячи похожих гамма-выбросов от приметрно 80 разных нейтронных звезд. Но до сих пор они не имели возможности предсказать, когда они произойдут.
Ключом к этому открытию является RXTE, который выполняет невероятно точные временные измерения для объектов, испускающих гамма-лучи в быстро-мерцающих режимах. По мере того, как газ накопляется на поверхности нейтронной звезды, атомы, из которых состоит газ, соединяются вместе и формируют более тяжелые атомы в процессе ядерного синтеза. Иногда процесс синтеза происходит по стабильной и почти идеально повторяющейся схеме, производя почти регулярные гамма-сигналы, известные как квазипериодические колебания (или сокращенно КПК). КПК можно рассматривать как часы, которые тикают с почти идеальной точностью.
Ученые ожидают, что часы КПК будут тикать каждые две минуты (120 секунд). Команда Альтамирано обнаружила это, наблюдая за системой с помощью RXTE. Но команда также обнаружила, что КПК часы начинают тикать медленнее и медленнее по мере того, как газ накапливается на поверхности. Когда он замедляется до одного цикла в 125 секунд, нейтронная звезда испускает мощную вспышку.
"Это волнующее открытие", - добавляет Тод Стромаер (Tod Strohmayer) из Центра космических полетов имени Годдарда (Гринбелт). Стромаер является экспертом по нейтронным звездам, которые не принимал участие в данных исследованиях. Он отмечает, что тиканье КПК часов зависит от размера и веса нейтронной звезды. "Это дает нам новый инструмент изучения этих удивительных объектов", - говорит он.
Роберт Нэй (Robert Naeye)
Space Flight Center
Источник:
NASA
"Мы нашли часы, которые тикают все медленнее и медленнее, и когда они замедляются слишком сильно, бум! Бомба взрывается", - говорит руководитель команды Диего Алтамирано (Diego Altamirano) из Университета Амстердама в Голландии.
Вспышка происходит на нейтронной звезде размером с город, которая является остатком гигантской звезды, взорвавшейся суперновой. Но несмотря на свои маленькие размеры, она содержит больше материала, чем наше Солнце. Нейтронная звезда не одинока. У нее есть звезда-компаньон, и эти два объекта вращаются друг вокруг друга с периодом 3,8 часов. Эта двойная система известна как 4U 1636-53, получившая название по своим координатам в южном полушарии.
Система действует как тикающая бомба с часовым механизмом. Нейтронная звезда имеет очень сильную гравитацию, поэтому она высасывает газ из атмосферы звезды-компаньона. Газ двигается по спирали к нейтронной звезде, медленно накапливаясь на ее поверхности, пока не разогреется до критической температуры. Неожиданно газ в небольшой точке поверхности вызывает мощные взрыв, и горение быстро разспростряняется по всей звезде. Результирующая вспышка проявляется как сильный выброс гамма-лучей, который может быть зарегистрирован спутниками.
Нейтронная звезда в 4U 1636-53 производит примерно 7-10 вспышек в день. Эти вспышки просто невероятны. Они высвобождают больше энергии за 10-100 секунд, чем наше Солнце излучает за целую неделю. Эта энергия эквивалентна 100 водородным бомбам, взрывающимся одновременно на клочке поверхности размером в почтовую марку. Для нас очень хорошо, что эта нейтронная звезда находится в 20000 световых годах от Земли. Это достаточно далеко, чтобы вспышки не представляли для нас никакой опасности. К счастью для нейтронной звезды, вспышка происходит только на поверхности или в ее атмосфере, поэтому нейтронной звезде удается ее пережить.
Ученые наблюдали тысячи похожих гамма-выбросов от приметрно 80 разных нейтронных звезд. Но до сих пор они не имели возможности предсказать, когда они произойдут.
Ключом к этому открытию является RXTE, который выполняет невероятно точные временные измерения для объектов, испускающих гамма-лучи в быстро-мерцающих режимах. По мере того, как газ накопляется на поверхности нейтронной звезды, атомы, из которых состоит газ, соединяются вместе и формируют более тяжелые атомы в процессе ядерного синтеза. Иногда процесс синтеза происходит по стабильной и почти идеально повторяющейся схеме, производя почти регулярные гамма-сигналы, известные как квазипериодические колебания (или сокращенно КПК). КПК можно рассматривать как часы, которые тикают с почти идеальной точностью.
Ученые ожидают, что часы КПК будут тикать каждые две минуты (120 секунд). Команда Альтамирано обнаружила это, наблюдая за системой с помощью RXTE. Но команда также обнаружила, что КПК часы начинают тикать медленнее и медленнее по мере того, как газ накапливается на поверхности. Когда он замедляется до одного цикла в 125 секунд, нейтронная звезда испускает мощную вспышку.
"Это волнующее открытие", - добавляет Тод Стромаер (Tod Strohmayer) из Центра космических полетов имени Годдарда (Гринбелт). Стромаер является экспертом по нейтронным звездам, которые не принимал участие в данных исследованиях. Он отмечает, что тиканье КПК часов зависит от размера и веса нейтронной звезды. "Это дает нам новый инструмент изучения этих удивительных объектов", - говорит он.
Роберт Нэй (Robert Naeye)
Space Flight Center
Источник:
NASA
Комментариев нет:
Отправить комментарий