Зерттеушілер ғаламдағы ең апатты бірігу оқиғаларын олар болғанға дейін анықтаудың жаңа әдісін тапты.
Нейтрондық жұлдыздар, бір-біріне немесе қара дырыға спиральда орналасқан үлкен өлі жұлдыздардың өте тығыз өзегі, нейтрондық жұлдыздарды қоршап тұрған ауыр зарядталған бөлшектердің мұхиттарында толқынды толқындарды көтере алады. Зерттеушілер бұл толқындар электромагниттік сәулеленудің тұрақты жарылыстарымен көрінетінін анықтады, бұл жақындап келе жатқан қосылулар үшін ертерек ескерту жүйесі ретінде қызмет етуі мүмкін.
Нейтрондық жұлдыздар ғаламдағы ең шеткі нысандар болуы мүмкін. Иә, қара тесіктер экзотикалық болуы мүмкін, бірақ олар салыстырмалы түрде қарапайым - оларда ауырлық күші көп. Керісінше, нейтрондық жұлдыздар негізінен алып атомдық ядролар болып табылады және бұл қара тесіктерде жоқ қызықты және күрделі физиканы қамтиды.
Әдеттегі нейтрондық жұлдыздың диаметрі небәрі бірнеше километр, бірақ салмағы Күннің массасынан бірнеше есе үлкен болуы мүмкін. Олар толығымен дерлік нейтрондардан тұрады (осылайша атауы), бірақ бос электрондардың, протондардың және ауыр ядролардың иондарының популяцияларынан тұрады. Олар аса жаңа жұлдыздардан – өліп жатқан массивтік жұлдыздардың жарылыстарынан туады және олардың кейбіреулері бүкіл ғаламдағы ең күшті магнит өрістерін қамтуы мүмкін.
Нейтрондық жұлдыздардың ішкі бөлігі ең жұмбақ, өйткені қысым мен тығыздық соншалықты үлкен, олар біздің физика туралы қазіргі білімімізден тыс. Кейбір модельдер ядроларды нейтрондардың біркелкі ағыны деп болжайды, ал басқалары нейтрондардың өзі олардың кварктарына ыдырауын болжайды. Ішкі ядроның артында ядролық паста деп аталатын блоктар мен жіптер сияқты күрделі үлгілерге баяу айналатын нейтрондардың қатты, тегіс массасы бар.
Нейтрондық жұлдыздың сыртқы қыртысы бетіне жақындаған кезде кристалдық торға орын беретін асқын сұйық электрондар мен нейтрондардан тұрады деп есептеледі. Соңында мұхит бар - 10-нан 100 м тереңдікте сұйық электрондар, нейтрондар мен иондар қабаты.
Мұндай жағдайларда материяның өте экзотикалық табиғаты - асқын сұйық нейтрондар әдетте жай ғана пайда болмайды - нейтрондық жұлдыздарды экстремалды физиканы зерттеу үшін басты үміткерлер етеді. Бұл идея қосылатын екі нейтрондық жұлдыздың электромагниттік сәулеленуімен бірге анықталған гравитациялық толқын сигналы GW 170817 ашылғаннан кейін нақтыланды. Көп хабаршы астрономиясы деп аталатын бірлескен анықтау физиктерге нейтрондық жұлдыздардың өзегін бұрын-соңды болмағандай зерттеуге мүмкіндік береді.
Бірақ гравитациялық толқындар 2017 жылы алғаш рет анықталғандықтан, біз нейтрондық жұлдыздардың қосылуының басқа оқиғаларын көрген жоқпыз, бұл көңіл көншітпейді, өйткені нейтрондық жұлдыздар жоғары энергия физикасын сынау үшін табиғаттағы ең жақсы зертханалардың бірі болып табылады.
Бірақ енді нейтрондық жұлдыздардың экзотикалық мінез-құлқын бақылаудың жаңа әдісі бізге көп күтудің қажеті жоқ дегенді білдіруі мүмкін. Мамыр айында arXiv дерекқорында жарияланған жаңа қағаз бос электрондар мен нейтрондардан басқа құрамында көміртегі, оттегі және темір де болуы мүмкін нейтрондық жұлдыздардың мұхиттарына бағытталған. Мұхиттар нейтрондық жұлдыздың бүкіл тереңдігімен салыстырғанда салыстырмалы түрде таяз болғанымен, олар сыртқы қабат (керемет жұқа «атмосфераны» есептемегенде) және нейтрондық жұлдыздың сыртқы ғаламға ең оңай жауап беретін бөлігі.
Атап айтқанда, зерттеушілер бұл таяз мұхиттардың Жердегі мұхиттар сияқты толқындарды көтере алатынын анықтады. Бірақ нейтрондық жұлдыздың толқынын көтеру үшін барлық ауыр ауырлықты жеңу үшін көбірек тартылыс қажет. Нейтрондық жұлдыздардағы толқындар нейтрондық жұлдыз басқа нейтрондық жұлдыз немесе қара тесік сияқты массивті, тығыз нысанға жеткілікті жақын болғанда ғана пайда болады.
Бақытымызға орай, мұндай екілік жүйе салыстырмалы түрде жиі кездеседі, өйткені жұлдыздар әдетте бірнеше жүйелерде қалыптасады, содан кейін олардың өмірлік циклдарынан өтіп, соңында қара тесіктер мен нейтрондық жұлдыздардың комбинацияларын қалдырады.
Нейтрондық жұлдыз басқа нейтрондық жұлдызмен немесе қара құрдыммен қосыла бастағанда, объектілер бірнеше жыл бойы баяу спиральға айналады. Айналу кезінде гравитациялық толқындар жүйеден энергия алып, жұпты жақындатады. Өйткені, соңғы сәттерде біріктіру санаулы секундтарда аяқталады.
Бірақ бұл орын алмас бұрын, орбиталық спутник нейтрондық жұлдызда бірқатар резонанстық толқындарды тудыруы мүмкін. Бұл толқындар 100 мегагерц жиілігін сақтай алады және 10 ^ 29 Джоуль энергияны тасымалдай алады. Бұл санның қаншалықты үлкен екендігі туралы түсінік беру үшін, бүкіл адамзат жылына небәрі 10 ^ 20 джоуль пайдаланады. Бір нейтрондық жұлдыздың резонанстық толқыны 10 мың жыл бойы Күннің барлық сәулеленуінен көп энергияға ие.
Мұхит толқындарынан айырмашылығы, бұл толқындар плазма мұхитынан тұрады. Төтенше электр зарядтары толқындардың электромагниттік сәулеленудің қарқынды жарылыстарын шығара алатынын білдіреді, олар бізге рентгендік және гамма-сәулелік жарылыстар ретінде көрінуі мүмкін.
Зерттеушілер өздерінің есептеулеріне сүйене отырып, Ферми ғарыштық гамма-сәулелік телескопы және ядролық спектроскопиялық телескоп массиві (NuSTAR) сияқты ғарыштық обсерваториялар жыл сайын бірнеше нейтрондық жұлдыздарды анықтай алады және бұл сигналдар соңғы кезеңнен бірнеше жыл бұрын пайда болады деп есептеді. біріктіру.
Бұл ескерту арқылы астрономдар өздерінің телескоптары мен обсерваторияларын біріктіру сәтінің өзін ұстауға және одан да құнды электромагниттік және гравитациялық толқын деректерін зерттеуге дайын болуы мүмкін.
Сіз Украинаға орыс басқыншыларына қарсы күресуге көмектесе аласыз. Мұны істеудің ең жақсы жолы - Украина Қарулы Күштеріне қаражат беру Lifelife немесе ресми парақшасы арқылы NBU.
Біздің парақшаларымызға жазылыңыз Twitter бұл Facebook.
Сондай-ақ оқыңыз: