#нейтронные звезды

В 2025 году астрономы зарегистрировали короткий гамма-всплеск GRB 250704B. Он длился меньше полусекунды, но его мягкое рентгеновское излучение продолжалось почти десять минут. Выяснить, что могло так долго поддерживать активность источника, удалось, проследив яркость и спектр сигнала.

Рентгеновский телескоп XRISM обнаружил газ, падающий на нейтронную звезду со скоростью около 150 километров в секунду. Наблюдения помогли проследить, как пульсар захватывает звездный ветер массивного компаньона.

Ученые зафиксировали необычный радиосигнал от далекой сверхновой, который впервые позволил получить прямые свидетельства рождения магнетара — сверхплотной нейтронной звезды с колоссальным магнитным полем. Это открытие подтвердило давнюю гипотезу о том, что именно эти космические объекты служат «двигателями» для сверхъярких сверхновых — самых мощных и ослепительных взрывов во Вселенной.

Одни из самых таинственных явлений во Вселенной — мощные голубые вспышки — появляются внезапно, сияют почти как целые галактики и исчезают за считаные дни. Теперь астрономы, похоже, впервые приблизились к разгадке их происхождения: такие события могут возникать при слиянии нейтронной звезды или черной дыры с массивной звездой Вольфа — Райе.

В попытках объяснить происхождение Аматэрасу — частицы космических лучей сверхвысоких энергий, — физики предположили, что она может быть не протоном или ядром железа, а ядром очень тяжелого элемента. Если их гипотеза верна, то самые мощные космические лучи способны преодолевать гораздо большие расстояния, чем считалось ранее, а их источниками могут быть столкновения нейтронных звезд и другие экстремальные события во Вселенной.

Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.

Черные дыры умеют рождаться внутри звезд, но некоторые, как выяснилось, могут сопротивляться. Новое исследование показало, что мощные магнитные поля способны остановить «саморазрушение» светил изнутри. Открытие помогает объяснить загадки центра Галактики и даже пролить свет на природу темной материи.

Ученые выявили признаки крайне сильного магнитного поля вблизи нейтронной звезды в ультрамощном рентгеновском источнике — объекта, который светит ярче теоретического предела Эддингтона. Если выводы верны, открытие поможет понять, как вообще существуют такие системы, а также предоставит новый способ изучения свойств сверхплотного вещества внутри нейтронных звезд.

Астрофизики нашли первые признаки того, что перед слиянием нейтронная звезда и черная дыра вращались друг вокруг друга по вытянутой орбите. Проанализировав сигнал гравитационных волн события GW200105 с помощью новой модели, учитывающей сложную динамику системы, исследователи показали, что орбита была эллиптической. Ее форма поможет понять, где и как формируются столь редкие двойные системы.

Остатки сверхновых с определенной массой часто становятся нейтронными звездами — массой с Солнце, но диаметром примерно 20 километров. Изредка у таких ультраплотных «мертвых звезд» находят довольно необычные планеты. Некоторые из них ученые даже считают потенциально обитаемыми. Новые наблюдения «Джеймса Уэбба» помогли обнаружить, что одна из них обладает самой экзотической из всех известных астрономам газовых оболочек. Она настолько необычна, что в ней может идти снег из алмазов.

До сих пор совместные наблюдения гравитационно-волновых обсерваторий LIGO, Virgo и KAGRA показывали только 90 кандидатов в слияния, порождающие гравиволны. Новый каталог более чем удвоил число этих объектов и породил серьезные астрофизические вопросы.

Астрофизики показали, что черная дыра, рожденная в результате слияния нейтронных звезд разной массы, может испускать мощный джет, по яркости сопоставимый с короткими гамма-всплесками — самыми быстрыми и яркими вспышками во Вселенной.

Самые устойчивые объекты во Вселенной — нейтронные звезды, белые карлики и черные дыры — рано или поздно исчезнут. К такому выводу пришли авторы нового исследования, показавшие, что эти сверхплотные тела испаряются под действием квантовых эффектов, возникающих в искривленном пространстве-времени, даже в отсутствие горизонта событий, который ранее считался необходимым условием для излучения Хокинга.

Определение источника гравитационных волн — непростая задача, ведь «рябь пространства — времени» может дойти до Земли из любой точки космоса. Чем быстрее найдется событие, тем лучше удастся его изучить. Раньше на это уходили часы, а новый алгоритм на основе машинного обучения может обнаружить цель за одну секунду.

Команда ученых из 17 стран, включая физиков НИУ ВШЭ, проанализировала новые фотометрические и спектроскопические данные самого яркого гамма-всплеска в истории наблюдений — GRB 221009A. Они были получены в Саянской обсерватории спустя один час 15 минут после его регистрации. Исследователи зафиксировали фотоны с энергией 18 тераэлектронвольт. Теоретически такие высокоэнергетические частицы не должны достигать Земли, однако анализ данных показал, что это возможно. Полученные результаты ставят под вопрос теории поглощения гамма-излучения и могут указывать на неизвестные физические процессы.

Астрофизики предложили заглянуть в недра нейтронных звезд, фиксируя колебания гравитационных волн, возникающих непосредственно в момент слияния. Раскрыть важнейшую информацию о ядерных процессах внутри светил можно, поймав особый «чистый» сигнал.

Проанализировав 47 столкновений черных дыр, зафиксированных с помощью детекторов гравитационных волн LIGO и Virgo, и изучив направление движения гравитационных волн, авторы нового исследования проверили гипотезу «зеркальной» симметрии Вселенной. Согласно ей физические законы не меняются, если «поменять местами» лево и право, то есть отразить систему в зеркале.

Астрономы зарегистрировали необычную вспышку под названием «быстрый радиовсплеск» — мгновенный выброс сильнейшего радиоизлучения. Причем случился он в галактике, где они, по имеющимся представлениям, не должны происходить.

Международная команда исследователей обнаружила радиоизлучающий космический источник — по-видимому, нейтронную звезду, которая вращается очень медленно для данного типа объектов, делает один оборот каждые 6,45 часа. Открытие ученых ставит под сомнение сложившиеся представления о нейтронных звездах.

Вспышки радиоизлучения, которые длятся доли секунды и при этом затмевают целые галактики, остаются предметом астрономического расследования с самого начала истории их наблюдений, то есть с 2007 года. Главным подозреваемым по этому делу проходит звезда с крайне необычными свойствами под названием магнетар. Недавно очередной пример такого яркого события в космосе помог понять, как все-таки оно происходит.

Астрономы впервые наблюдали юный энергичный пульсар вблизи сверхновой G336.7+0.5 с помощью радиотелескопа CSIRO Обсерватории Паркса (Австралия). Расположился этот вероятный «виновник» яркого гамма-излучения на расстоянии примерно 22 800 световых лет от Земли, а его дальнейшее изучение позволит больше узнать о формировании и эволюции нейтронных звезд и процессах, наблюдаемых после взрывов.

Увидеть экстремальные космические события получается не всегда. Поэтому астрономы «слушают» Вселенную с помощью радиотелескопов, фиксируя повторяющиеся радиосигналы, испускаемые белыми карликами и нейтронными звездами, но бывают и исключения. Например, недавно обнаруженный китайскими исследователями сигнал, повторяющийся каждые 44 минуты, оказался связан с остатком сверхновой. Ничего подобного ученые ранее не встречали.

Астрономы находят все больше звезд, которые мчатся гораздо быстрее всех остальных в нашей Галактике. Их необычное ускорение объясняют естественными причинами, но некоторые исследователи предлагают обдумать и вариант искусственного разгона звезды: по расчетам, для хорошо знающей физику цивилизации в этом нет ничего невозможного.

Традиционных претендентов на роль частиц темной материи не удается найти даже через десятилетия поисков. Поэтому некоторые ученые считают довольно экзотические гипотетические элементарные частицы — аксионы — одними из главных кандидатов на роль темной материи. Считается, что она составляет большую часть массы во Вселенной и «склеивает» галактики в единую структуру. Недавно исследовательская группа из Калифорнийского университета (США) предположила, что аксионы могут возникать в недрах взрывающихся сверхновых и преобразовываться в гамма-лучи под воздействием магнитных полей родительских звезд.

Способность окрестностей черных дыр испускать джеты (узкие струи плазмы, движущиеся с околосветовой скоростью) часто связана с самыми яркими взрывами в космосе — гамма-всплесками. До недавнего времени ученые не могли точно объяснить, как черные дыры получают необходимые для формирования джетов магнитные поля. Теперь результаты нового исследования показали, что эти космические «монстры» сохраняют магнитные поля родительских нейтронных звезд.

Пульсар в самом центре облака звездного вещества испускает излучение, которое до сих пор трудно было объяснить. В радиотелескопы оно наблюдается как полосы, напоминающие астрономам окрас зебры.

Слушатели узнают, как данные по скоростях компактных объектов помогают лучше разобраться в сложнейшей физике взрывов сверхновых. 

Команда астрофизиков из Института Нильса Бора (Дания) впервые измерила температуру вещества в свечении, возникшем после слияния двух нейтронных звезд, и наблюдала образование атомов из ядер атомов и электронов. Открытие позволило определить физические свойства этого экстремального события и объяснить происхождение элементов тяжелее железа.

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.

За последнее десятилетие нейтронные звезды и их слияния стали для физиков главной «лабораторией» для изучения взаимодействий в плотной кварковой материи. Ученые довольно далеко продвинулись в понимании процессов внутри самих нейтронных звезд. Но что происходит с материей, когда такие звезды сливаются? Ученые нашли способ это смоделировать.

Новые наблюдения космического телескопа «Гайя» помогли выявить более двух десятков звезд, имеющих необычного компаньона. Обнаруженные пары объектов вызывают серьезные вопросы к существующим астрофизическим теориям.

Обычно период вращения пульсаров, представляющих собой быстровращающиеся нейтронные звезды, предельно короткий — несколько раз в секунду. Группа ученых из Австралии открыла очень медленный пульсар, который вращается раз в 54 минуты. Это означает, что в скором будущем космический объект пересечет «линию смерти» и «умрет» во второй раз. Такое событие астрономы еще ни разу не наблюдали.

Иногда у пульсаров наблюдают странную особенность: частота их вращения внезапно увеличивается, а затем постепенно снижается и восстанавливается практически до исходных значений. Долгое время исследователи точно не знали, почему возникает этот феномен. Астрофизики из Индии и Франции, вероятно, приблизились к разгадке тайны. Их открытие позволит больше узнать о внутреннем строении таких объектов и физических процессах в их недрах.

В 2020 году исследователи зафиксировали быстрый радиовсплеск от нейтронной звезды SGR 1935+2154 с мощным магнитным полем. В 2022-м радиовсплеск от того же объекта повторился, а скорость вращения звезды стала стремительно меняться.

Международная группа физиков сопоставила результаты исследований сверхновых и килоновых с наблюдениями телескопа «Джеймс Уэбб» и пришла к выводу, что самые тяжелые химические элементы, необходимые для нашей жизнедеятельности, сформировались во время астрономических событий, которыми «управляют» гравитационные волны.

Участники мероприятия узнают, как были открыты нейтронные звезды и что их изучение добавило в наше понимание окружающего мира.

Ученые проанализировали содержание тяжелых элементов в современных звездах и нашли новые закономерности, которые пока можно объяснить лишь распадом еще более тяжелых элементов. Из этого следует, что древние звезды синтезировали необычайно тяжелые элементы — намного тяжелее, чем любые, обнаруженные в земной природе.

В стремлении понять природу этих загадочных космических сигналов японские ученые сравнили данные тысяч быстрых радиовсплесков с афтершоками землетрясений и солнечными вспышками. И нашли сходства.

Ученые института астрономии РАН совместно с коллегами из университета Пердью (США) провели численные расчеты развития вспышки в магнитосфере нейтронной звезды. Группа исследователей нашла критические условия, при которых быстрое пересоединение магнитного поля формирует облако у поверхности звезды.

Американские исследователи рассчитали физические характеристики нейтронных звезд с «горами» на поверхности. Ученые показали, что существуют способы не только подтвердить наличие таких структур, но и определить их основные параметры по испускаемым нейтронной звездой гравитационным волнам. Более того, «горы» выступают своеобразным тормозом вращения нейтронных звезд.

Некоторые нейтронные звезды обладают колоссальным магнитным полем. До сих пор не ясно, откуда они возникают. Возможно, из необычных светил, подобных участнице далекой системы HD 45166. Новые наблюдения показали, что она может быть первым известным нам примером звезд — предшественниц магнетаров.

Ярчайшая вспышка в далекой и очень старой галактике может быть связана с прежде неизвестным механизмом — гамма-всплеском, созданным парой нейтронных звезд, которые сблизились и слились, притянутые сверхмассивной черной дырой.

Пока что не существует способов напрямую исследовать происходящее под яркой поверхностью Солнца. Пройти ее насквозь могут гравитационные волны пульсаров, и когда мы научимся их регистрировать, то увидим, как устроены глубины нашей звезды.

Пару лет назад далекий магнетар вдруг резко замедлил свое вращение и начал испускать радиоволны. Американские астрофизики объяснили это внезапным появлением трещины, через которую с поверхности звезды начал бить мощный поток частиц.

Астрономы наблюдали мощный гамма-всплеск, созданный не новорожденной черной дырой, а нейтронной звездой необычно большой массы. Она продержалась сравнительно долго, прежде чем коллапсировать в черную дыру, и ученым еще предстоит выяснить, как ей это удалось.

Некоторые нейтронные звезды обладают экстремально мощным магнитным полем. Судя по поляризации излучения одного из таких магнетаров, это поле настолько сильно, что вызывает конденсацию атмосферы и ее переход в твердую фазу.

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

Подробный список элементов и их количества позволит разобраться в r-процессе — самом распространенном во Вселенной сценарии формирования элементов тяжелее железа.

Загадочные радиовсплески — невероятно мощные и короткие сигналы — могут создавать обломки планет, которые нейтронные звезды отрывают от них, поливая своим жестким излучением.

Объект вращается с периодом больше тысячи секунд, что необычайно медленно для 20-километрового небесного тела с массой больше, чем у Солнца.