Магнетары во вселенной



 


Среди великого многообразия космических объектов есть такие, о которых мы уже многое знаем (или думаем, что знаем). Это звёзды, планеты, кометы, астероиды… Есть и объекты, о которых мы знаем гораздо меньше или вообще ничего, но их названия давно уже на слуху — к примеру, пресловутые чёрные дыры. Однако время от времени астрономы находят в обозримой Вселенной новых «обитателей», о которых ранее ничего не было известно, а их внешний вид и свойства невозможно было даже представить. Хотя в своём отдалённом космическом прошлом они, скорее всего, были обычными звёздами.


Фото: магнетары во вселенной — интересные факты

В конце звёздного пути

Звезды, как и люди, заканчивают свой жизненный путь по-разному (см., к примеру, статьи «Звезда по имени Солнце» в №32-2015 и «Где умирают звёзды» в №13-2017 «Тайн XX века»).
Звезда типа нашего Солнца тихо и скромно проживёт отпущенные ей 10-12 миллиардов лет, занимаясь превращением водорода в гелий и за этот счёт освещая и обогревая окружающее пространство ровно в том количестве, чтобы на его ближних планетах могла зародиться жизнь. А дальше, скорее всего, превратится в красного сверхгиганта, а затем в остывающего белого карлика.
Звезды, значительно более массивные, чем Солнце, термоядерный цикл которых не ограничивается превращением водорода в гелий, а включает также другие реакции ядерного синтеза (гелий-углерод, углерод-кислород и т.д., вплоть до железа), могут в конце концов не выдержать собственного огромного внутреннего давления и взорваться, превратившись в сверхновую.
При взрыве практически всё вещество из внешней оболочки звезды разлетается в космическое пространство.


таётся ядро, которое быстро «схлопывается» (в результате гравитационного коллапса) либо в чёрную дыру, либо в нейтронную звезду.
Чёрные дыры, безусловно, являются одними из самых загадочных и интригующих космических объектов; однако нейтронные звезды не менее интересны для исследователей — особенно некоторые их разновидности.

Нейтронная звезда — это…

…компактный, радиусом в среднем 10-20 километров, объект чудовищной плотности: один кубический сантиметр вещества нейтронной звезды весит сотню миллионов тонн.
Для сравнения: плотность вещества в центре нашего Солнца такова, что сантиметровый кубик имеет массу «всего лишь» 100 граммов, а в самом центре Земли, состоящем, как полагают, из твёрдых металлов, и того меньше — 10 граммов.
Как такое вообще может быть? Как могут существовать сверхплотные объекты вроде нейтронных звёзд?
Чтобы ответить на этот вопрос, связанный с космическими масштабами, нужно, как ни странно, обратиться к микромиру — миру мельчайших «кирпичиков» вещества, атомов и элементарных частиц.
«Планетарная модель» атома, с которой мы знакомы ещё из школьного курса физики, потому так и названа, что копирует строение Солнечной системы.


центре — атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, а вокруг него, каждый по своей орбите, движутся электроны.
В данном случае не важно, что электроны по сути своей совсем не похожи на имеющие стабильную форму шарики — планеты, а представляют собой нечто среднее между волной и частицей. Важно расстояние между электронами и ядром. Оно, оказывается, сравнимо, в относительном плане, с расстоянием между Солнцем и планетами. И расстояние это, так же как расстояние между Солнцем и планетами, заполнено… пустотой.
Ну а раз между ядром атома и вращающимися вокруг ядра электронами есть пустота, то атом можно сжать. Именно такой процесс и происходит в недрах нейтронной звезды. Чудовищная гравитация сжимает её вещество с такой силой, что атомов как таковых там просто нет. Есть сжатые до предельной тесноты атомные ядра, точнее, их составляющие — нейтроны. Только они способны выдерживать колоссальное давление и температуру внутри нейтронной звезды, не сплющиваясь далее.
Впрочем, некоторые учёные считают, что при определённых условиях гравитация может разломать и нейтроны на их составляющие — кварки. Но существование кварковых звёзд пока ничем не доказано, в то время как нейтронные звезды обнаружены более 50 лет назад и уже дали учёным обильную информацию к размышлению.

«Маяки Вселенной» — пульсары

В девяти случаях из десяти после взрыва сверхновых образуются «обычные» нейтронные звезды — пульсары. Слово «обычные» приведено здесь в кавычках, потому что ни о какой «обычности» применительно к таким объектам, как нейтронные звезды, не может быть и речи.


ишком много загадочного и интересного как для физиков, изучающих микромир, так и для астрофизиков, изучающих Вселенную, таят в себе нейтронные звезды любого типа.
Но само наименование — нейтронные звезды — сделалось уже привычным за время, прошедшее с момента открытия первого пульсара в 1967 году. Нейтронные звезды были обнаружены благодаря бурному развитию во второй половине XX века радио», рентгеновской и гамма-астрономии.
В настоящее время известно более 2500 пульсаров, каждый из которых представляет собой нейтронную звезду с фантастически высокой скоростью вращения вокруг собственной оси — до нескольких сотен оборотов в секунду. Ни одна обычная звезда не выдержала бы такой скорости вращения и распалась в космическую пыль; это под силу только сверхплотным нейтронным объектам.
Пульсары называют также «космическими маяками» или «маяками Вселенной», потому что они испускают частые (в среднем каждые 2-3 секунды) регулярные импульсы радиоволн. Сразу после открытия пульсаров возникла даже идея, что они — объекты искусственного происхождения, установленные в различных местах обозримой Вселенной для кораблей «дальнего космического плавания». Кем установленные? Ну, разумеется, сверхцивилизациями.
К сожалению, в 1974 году выяснилось, что пульсары — всё же естественные космические объекты, а их радиоимпульсы обусловлены сильным наклоном магнитного поля к оси вращения звезды.

крытие и объяснение излучения пульсаров было по достоинству отмечено Нобелевской премией по физике, но от красивой гипотезы о космических маяках, установленных «братьями по разуму», сохранилось только название.
Остались неразгаданными и другие тайны нейтронных звёзд. Помимо самого факта существования объектов, в которых вещество сплющено гравитацией до уровня элементарных частиц, не ясно, откуда у нейтронных звёзд вообще берётся магнитное поле. Ведь, как мы знаем, магнитное поле создаётся движущимися заряженными частицами. А нейтрон потому и называется нейтроном, что не имеет электрического заряда…

Не подлетай — убьёт!

А между тем у нейтронных звёзд, пульсаров, магнитное поле есть, и притом очень сильное — в миллиарды раз сильнее, чем магнитное поле Солнца, и в триллионы раз сильнее, чем у Земли.
В обычных звёздах магнитное поле создаётся движением плазмы, состоящей из заряженных частиц, из центра звезды к её поверхности. В нейтронной звезде, где ядро состоит из нейтральных частиц — нейтронов, заряженная плазма может двигаться только в поверхностных слоях, состоящих из ионов (электрически заряженных «обломков» атомов) и электронов. Но толщина этих слоёв не превышает сотни метров. Откуда, в таком случае, у пульсара берётся столь мощное магнитное поле, до сих пор не известно.
Мы могли бы употребить и эпитет «невероятно мощное» для описания магнитного поля пульсара, если бы не необходимость приберечь его для другого, очень редкого и совсем недавно открытого типа нейтронных звёзд — магнетаров.


гнетары не зря получили такое название: их магнитное поле в сотни раз сильнее, чем у пульсаров.
Существование магнетаров было теоретически предсказано в 1992 году, а шестью годами позже был найден и первый магнетар — звезда SGR 1900+14 из созвездия Орла.
К настоящему времени экспериментально обнаружено 12 магнетаров, хотя в обозримой Вселенной их должно быть, конечно, значительно больше. Ведь по расчётам учёных каждая десятая нейтронная звезда, появляющаяся из вспышки сверхновой, является магнетаром.
Возможно, дело в том, что у магнетаров рекордно короткий (по космическим масштабам) срок жизни — не более миллиона лет.
Однако для его ближайших звёздных соседей это обстоятельство является весьма благоприятным.
Невероятно сильное магнитное поле магнетара вызывает столь же мощное рентгеновское излучение частиц, попавших в это поле. Такое излучение способно уничтожить всё живое в радиусе нескольких световых лет (напомним, световой год — это расстояние, которое свет, имеющий скорость 300000 км/сек., преодолевает за земной год).
К счастью, ближайший к нам магнетар — объект SGR 1900+14 из созвездия Орла, уже упоминавшийся выше, находится на расстоянии 20000 световых лет.

Источник: www.bagira.guru

Общие сведения


Магнетар – это нейтронная звезда, обладающая невероятно сильным магнитным полем, которое может равняться до 10*11 Тесла и выше. Как известно, нейтронные звезды появляются вследствие выгорания обычных звезд, являясь как бы конечным продуктом их эволюции.


1054;бычно нейтронная звезда появляется после вспышки сверхновой. Для того чтобы после взрыва сверхновой образовался магнетар, звезде нужно иметь достаточную массу.

Обычно магнетарами становятся те астрономические светила, которые имели массу, которая соответствовала весу примерно 40-ка наших Солнц.


1048; хотя данное утверждение не доказано, многие ученые считают, что оно истинно, поскольку для того, чтобы превратиться в магнетар, звезде нужно иметь достаточное количество вещества.

Хотя.


#1074;ляются чрезвычайно интересными объектами для астрономов, в действительности на сегодняшний день они достаточно мало изучены учеными. Это объясняется несколькими факторами. Во-первых, практически все известные нам магнетары находятся на достаточно большом удалении от Земли, из-за чего их непросто обнаружить и впоследствии наблюдать за ними. Во-вторых, магнетары имеют сравнительно небольшую, как для звезд, продолжительность жизни. Многие из известных магнетаров уже доживают свой срок, из-за чего их магнитное излучение уже не так сильно, по причине чего трудно понять истинную мощь и сущность этих звезд.

Строение и состав

Магнетар – тип нейтронной звезды, которая имеет чрезвычайно высокую плотность. Как правило, все нейтронные звезды покрыты относительно тонкой корой, состоящей в основном из электронов и тяжелых атомных ядер. Внутри нейтронной звезды находится жидкая плазма, которая в основном состоит из нейтронов. Считается, что именно чрезвычайно сильная внутренняя плотность магнетара служит причиной его высокого магнитного излучения.

Магнетары – это звезды, которые очень быстро вращаются вокруг своей оси. Скорость вращения этих звезд колеблется в пределах от нескольких раз до тысяч оборотов в секунду. Большинство магнетаров имеет относительно небольшие размеры. Как правило, диаметр большинства из них достигает всего 20-30 километров. Хотя, конечно же, существуют сверхмассивные магнетары, которые обладают гораздо большими габаритами.

Что касается массы, то здесь не все так просто. Из-за своей высокой плотности, магнетар диаметром в 30 километров будет значительно тяжелее нашего Солнца. Что касается сверхкрупных магнетаров, то их вес может превышать вес Солнца в несколько десятков раз, а то и более.

Наблюдение и известные магнетары

Из-за относительно небольшой величины магнетаров, а также их удаленности от Земли, наблюдать их при помощи обычных, любительских телескопов не представляется возможным. Для наблюдения магнетаров наиболее подходит метод инфракрасного или рентгеновского сканирования неба. При помощи специальных агрегатов ученые пытаются обнаружить магнетары в космическом пространстве. Благо из-за того, что они излучают интенсивное магнитное поле и радиацию, обнаружить их с помощью приборов представляется намного более простой задачей.

На сегодняшний день, по разным источникам, человечеству известно от 30 до 150 магнетаров. Последняя цифра скорее характеризует не столько действительное количество магнетаров, сколько количество объектов, похожих на эти астрономические тела. По данным на 2007 год астрономами было открыто только 12 магнетаров. Среди них: SGR 1806-20, SGR 1900+14, 1E 1048.1-5937 и другие.

Первый объект, SGR 1806-20 представляет чрезвычайно мощный магнетар, который удален от нашей планеты на расстояние 14,5 килопарсек или 50 тысяч световых лет и находится на другом краю нашей Галактики. Второй, предположительно, взорвался в 1998 году, но его свет до сих пор доходит до Земли. Третий находится на относительно близком от нас расстоянии – всего 9 тысяч световых лет. Обнаружение каждого из этих магнетаров было настоящей сенсацией для астрономов. Обнаружение этих и других подобных им звезд продолжает радовать ученых и по сегодняшний день.

Интересные факты

  1. Некоторые магнетары обладают большей силой притяжения, чем ряд чёрных дыр.
  2. Предполагается, что в нашей галактике существует порядка 30 миллионов магнетаров.
  3. Средняя продолжительность жизни магнетара составляет около 1 миллиона лет.
  4. Некоторые отдаленные магнетары способны излучать настолько сильные вспышки гамма- и рентгеновского излучения, что, находясь за миллиарды километров от нашей планеты, могут навредить земным электроприборам.
  5. Магнетар имеет настолько большую плотность, что чайная ложка его вещества весила бы 300 миллионов тонн.

Магнетары во вселенной

Источник: SpaceGid.com

Общие сведения

Магнетар – это нейтронная звезда, обладающая невероятно сильным магнитным полем, которое может равняться до 10*11 Тесла и выше. Как известно, нейтронные звезды появляются вследствие выгорания обычных звезд, являясь как бы конечным продуктом их эволюции. Обычно нейтронная звезда появляется после вспышки сверхновой. Для того чтобы после взрыва сверхновой образовался магнетар, звезде нужно иметь достаточную массу.

Магнетары во вселенной

Рисунок магнетара SGR 0418+5729

Обычно магнетарами становятся те астрономические светила, которые имели массу, которая соответствовала весу примерно 40-ка наших Солнц. И хотя данное утверждение не доказано, многие ученые считают, что оно истинно, поскольку для того, чтобы превратиться в магнетар, звезде нужно иметь достаточное количество вещества.

Хотя магнетары за счет своего огромного магнитного поля, а также по ряду других причин являются чрезвычайно интересными объектами для астрономов, в действительности на сегодняшний день они достаточно мало изучены учеными. Это объясняется несколькими факторами. Во-первых, практически все известные нам магнетары находятся на достаточно большом удалении от Земли, из-за чего их непросто обнаружить и впоследствии наблюдать за ними. Во-вторых, магнетары имеют сравнительно небольшую, как для звезд, продолжительность жизни. Многие из известных магнетаров уже доживают свой срок, из-за чего их магнитное излучение уже не так сильно, по причине чего трудно понять истинную мощь и сущность этих звезд.

Строение и состав

Магнетары во вселенной

Схема строения магнетара

Магнетар – тип нейтронной звезды, которая имеет чрезвычайно высокую плотность. Как правило, все нейтронные звезды покрыты относительно тонкой корой, состоящей в основном из электронов и тяжелых атомных ядер. Внутри нейтронной звезды находится жидкая плазма, которая в основном состоит из нейтронов. Считается, что именно чрезвычайно сильная внутренняя плотность магнетара служит причиной его высокого магнитного излучения.

Магнетары – это звезды, которые очень быстро вращаются вокруг своей оси. Скорость вращения этих звезд колеблется в пределах от нескольких раз до тысяч оборотов в секунду. Большинство магнетаров имеет относительно небольшие размеры. Как правило, диаметр большинства из них достигает всего 20-30 километров. Хотя, конечно же, существуют сверхмассивные магнетары, которые обладают гораздо большими габаритами.

Что касается массы, то здесь не все так просто. Из-за своей высокой плотности, магнетар диаметром в 30 километров будет значительно тяжелее нашего Солнца. Что касается сверхкрупных магнетаров, то их вес может превышать вес Солнца в несколько десятков раз, а то и более.

Наблюдение и известные магнетары

Магнетары во вселенной

Сверхновая и магнетар 3XMM J185246.6+003317 (большая синяя точка под ней)

Из-за относительно небольшой величины магнетаров, а также их удаленности от Земли, наблюдать их при помощи обычных, любительских телескопов не представляется возможным. Для наблюдения магнетаров наиболее подходит метод инфракрасного или рентгеновского сканирования неба. При помощи специальных агрегатов ученые пытаются обнаружить магнетары в космическом пространстве. Благо из-за того, что они излучают интенсивное магнитное поле и радиацию, обнаружить их с помощью приборов представляется намного более простой задачей.

На сегодняшний день, по разным источникам, человечеству известно от 30 до 150 магнетаров. Последняя цифра скорее характеризует не столько действительное количество магнетаров, сколько количество объектов, похожих на эти астрономические тела. По данным на 2007 год астрономами было открыто только 12 магнетаров. Среди них: SGR 1806-20, SGR 1900+14, 1E 1048.1-5937 и другие.

Магнетары во вселенной

Магнетар SGR 1806-20

Первый объект, SGR 1806-20 представляет чрезвычайно мощный магнетар, который удален от нашей планеты на расстояние 14,5 килопарсек или 50 тысяч световых лет и находится на другом краю нашей Галактики. Второй, предположительно, взорвался в 1998 году, но его свет до сих пор доходит до Земли. Третий находится на относительно близком от нас расстоянии – всего 9 тысяч световых лет. Обнаружение каждого из этих магнетаров было настоящей сенсацией для астрономов. Обнаружение этих и других подобных им звезд продолжает радовать ученых и по сегодняшний день.

Интересные факты

  1. Некоторые магнетары обладают большей силой притяжения, чем ряд чёрных дыр.
  2. Предполагается, что в нашей галактике существует порядка 30 миллионов магнетаров.
  3. Средняя продолжительность жизни магнетара составляет около 1 миллиона лет.
  4. Некоторые отдаленные магнетары способны излучать настолько сильные вспышки гамма- и рентгеновского излучения, что, находясь за миллиарды километров от нашей планеты, могут навредить земным электроприборам.
  5. Магнетар имеет настолько большую плотность, что чайная ложка его вещества весила бы 300 миллионов тонн.

Источник

Поделиться ссылкой:

Источник: hikosmos.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.