31.10.2024, 06:58
Любовь С.
7
7,7 тыс

Астрофизики обнаружили одну из самых быстровращающихся нейтронных звезд во Вселенной

❋ 4.5

Одни из самых плотных объектов во Вселенной — нейтронные звезды — это остатки массивных звезд, взорвавшихся как сверхновые. Масса этих объектов превышает солнечную в 1,4 раза, а диаметр составляет примерно 20-25 километров. Недавно с помощью рентгеновского телескопа NICER, установленного на МКС, международная исследовательская группа обнаружила одну из самых быстровращающихся нейтронных звезд во Вселенной.

Диаграмма 15 вспышек, зафиксированных NICER в системе 4U 1820–30
Диаграмма 15 вспышек, зафиксированных NICER в системе 4U 1820–30 / © The Astrophysical Journal (2024)

Ультракомпактная двойная система 4U 1820–30, расположенная на расстоянии 27 400 световых лет от нашей планеты, в шаровом скоплении NGC 6624 в созвездии Стрельца, состоит из нейтронной звезды и ее компаньона — вероятно, белого карлика размером с Землю. Период ее вращения вокруг общего центра масс двух звезд составляет рекордно малые 11,4 минуты. 

В исследовании, результаты которого представлены в журнале The Astrophysical Journal, ученые из Национального космического института Дании (DTU Space) в сотрудничестве с коллегами из других стран описали 15 термоядерных вспышек, наблюдаемых в рентгеновском диапазоне в системе 4U 1820–30 с 2017 по 2022 год с помощью прибора NASA NICER. 

Во время анализа одной из вспышек команда обнаружила колебания с частотой 716 герц и предположила, что наблюдает нейтронную звезду, которая совершает 716 оборотов в секунду вокруг своей оси. Из-за мощной гравитации объект поглощает материал от компаньона — белого карлика. Напомним, когда на поверхности нейтронной звезды накапливается достаточное количество вещества, она становится в 100 тысяч раз ярче Солнца и в результате мощного термоядерного взрыва высвобождает колоссальное количество энергии.

Авторы нового исследования отметили, что если дальнейшие наблюдения подтвердят сделанные ими выводы, объект 4U 1820–30 разделит статус самой быстровращающейся нейтронной звезды со звездой PSR J1748–2446ad, расположенной в шаровом скоплении Terzan 5. Она тоже совершает 716 оборотов в секунду вокруг своей оси. 

Примечательно, что во всех зафиксированных вспышках наблюдалось расширение атмосферы нейтронной звезды, которое происходит, когда ее поверхность резко расширяется из-за мощного выброса энергии, а затем возвращается к своему исходному состоянию. Радиус расширения одной из вспышек достиг 902 километров.

Результаты также показали, что вспышки меняют ионизацию аккреционного диска — структуры из материи, вращающейся вокруг нейтронной звезды и постепенно падающей на нее. Это, по мнению астрофизиков, указывает на сложное взаимодействие между вспышками и аккрецирующим материалом. 

Таким образом, команда обнаружила кандидата в одну из самых быстровращающихся нейтронных звезд. Открытие близко подходит к теоретическому лимиту скорости вращения нейтронных звезд (считается, что он составляет приблизительно 730 герц) и может значительно расширить знания о фундаментальных физических законах во Вселенной. 

Астрофизики планируют продолжить наблюдения за 4U 1820–30, чтобы подтвердить зафиксированные колебания и изучить механизмы, которые приводят к столь экстремальным явлениям. Дальнейшие исследования позволят получить ценную информацию о свойствах сверхплотной материи в ядрах нейтронных звезд и лучше понять процессы, ограничивающие скорость их вращения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Любовь С.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
19 сентября, 18:54
Александр Березин

Новая порция американских военных материалов об НЛО содержит очередные видео летающих объектов неизвестной природы, аудиозаписи с попыткой анализа наблюдений таких объектов и показывает, что американские военные пытались запустить какие-то разработки, опираясь на опыт своих не самых приятных столкновений с НЛО. Причем некоторые военные, видимо, получили после контакта с этими объектами какие-то повреждения, в том числе вызывающие выпадение волос.

20 сентября, 11:11
Марк Чернов

На севере Египта археологи совершили двойное открытие: раскопали древний некрополь, а прямо поверх него — руины римского военного форта. Главной неожиданностью для ученых стало само наличие скальных гробниц в этом регионе. Вся Дельта Нила состоит из заиленной глинистой почвы, где подземное строительство казалось невозможным, однако древние мастера сумели найти редкие выходы твердой породы и высечь в них усыпальницы.

19 сентября, 11:13
Александр Березин

Управление Конгресса США по бюджету подготовило доклад о последствиях глобального потепления. Первыми изо всех государственных органов в истории оно спрогнозировало серьезное снижение смертности из-за потепления климата. Это идет наперекор многолетней традиции полного игнорирования официальными документами давно известного в науке факта подавления избыточной смертности из-за роста глобальных температур.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

15 сентября, 11:38
Evgenia Vavilova

Тренды здорового питания постоянно меняются, в том числе на основе научных исследований. Когда-то публика панически боялась жиров, но их реабилитировали. Гарвардская пирамида здорового питания рисовала сложные углеводы в основании пирамиды, а теперь они переместились к вершине. Возможно, и современную моду на приоритет белка придется пересмотреть.

14 сентября, 15:23
Татьяна Зайцева

Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

7 Комментариев
Evgeny
31.10.2024
А откуда этот теоретический порог в 730 герц? Тема не раскрыта.
    Evgeny, может надо было в школе уроки физики не пропускать? тогда легко бы догадались откуда порог без чужого разжевывания вам очевидных вещей.
    +
      Еще 1 ответ
    Kiridan
    29.11.2024
    Evgeny, Может быть, из расчëтов плотности и силы гравитации, которая уже не сможет удерживать массу при слишком высокой угловой скорости?
    +
      Еще 3 ответа
      Evgeny
      03.12.2024
      Kiridan, не получается, размер не превышает 26 км (для самых легких, чем такая звезда легче тем она больше!), 1 космическая для них будет 110 тыс км/c, тогда как скорость вращения поверхности при частоте 730 гц лишь 60 тыс. км/c
        Kiridan
        03.12.2024
        Evgeny, Странно к таким расчëтам приурочивать первую космическую. Здесь роль играет центробежная сила, а она влияет на всю массу вращающегося объекта. Чрезмерно быстрое вращение даже сплющивает такие пульсары, а это в свою очередь влечёт за собой и изменение градиента гравитации.
          Evgeny
          06.12.2024
          Kiridan, да, вы правы. Вполне возможно что с учетом сплющивания эта скорость вращения и будет предельной (т.е. поверхность таки достигнет 1 космической). Это будет верно для самых легких пульсаров. Для тяжелых возможная частота будет выше.