Pulsarer er nøytronstjerner. Utrolige fakta fra verdensrommet Det indre av nøytronstjerner

>

En pulsar kan sees i sentrum av galaksen M82 (rosa)

Utforske pulsarer og nøytronstjerner Universet: beskrivelse og egenskaper med bilder og videoer, struktur, rotasjon, tetthet, sammensetning, masse, temperatur, søk.

Pulsarer

Pulsarer er sfæriske kompakte gjenstander, hvis dimensjoner ikke går utover grensene til en storby. Overraskende nok, med et slikt volum, overgår de solenergi når det gjelder massivitet. De brukes til å studere ekstreme tilstander av materie, oppdage planeter utenfor systemet vårt og måle kosmiske avstander. I tillegg hjalp de med å finne gravitasjonsbølger som indikerer energiske hendelser som supermassive kollisjoner. Først oppdaget i 1967.

Hva er en pulsar?

Hvis du ser etter en pulsar på himmelen, ser det ut som en vanlig blinkende stjerne som følger en viss rytme. Faktisk blinker eller pulserer ikke lyset deres, og de fungerer ikke som stjerner.

Pulsaren avgir to vedvarende smale lysstråler i motsatt retning. Den flimrende effekten opprettes på grunn av at de roterer (fyrprinsipp). I dette øyeblikket treffer bjelken jorden, og snur seg deretter igjen. Hvorfor skjer dette? Poenget er at lysstrålen til en pulsar vanligvis ikke er justert med rotasjonsaksen.

Hvis blinkingen er opprettet ved rotasjon, gjenspeiler hastigheten på pulsen den som pulsen roterer med. Totalt 2000 pulsarer ble funnet, hvorav de fleste gjør en revolusjon per sekund. Men det er omtrent 200 objekter som klarer å gjøre hundre revolusjoner på samme tid. De raskeste kalles millisekunder, fordi antall omdreininger per sekund er lik 700.

Pulsarer kan ikke betraktes som stjerner, i det minste ikke "levende". Snarere er de nøytronstjerner som dannes etter at en massiv stjerne går tom for drivstoff og kollapser. Som et resultat skapes en sterk eksplosjon - en supernova, og det gjenværende tette materialet blir transformert til en nøytronstjerne.

Pulsars diameter i universet når 20-24 km, og massen er dobbelt så stor som solens. For din forståelse vil et stykke av en slik gjenstand på størrelse med en sukkerterning veie 1 milliard tonn. Det vil si at noe som veier størrelsen på Everest blir plassert i hånden din! Det er sant at det er en enda tettere gjenstand - et svart hull. Den mest massive når 2,04 solmasser.

Pulsarer har et sterkt magnetfelt som er 100 millioner til 1 kvadrillion ganger sterkere enn jordens. For at en nøytronstjerne skal avgi pulsarlignende lys, må den ha det riktige forholdet mellom magnetfeltstyrke og rotasjonshastighet. Det skjer slik at en stråle av radiobølger ikke kan passere gjennom synsfeltet til et bakkebasert teleskop og forbli usynlig.

Radiopulsarer

Astrofysiker Anton Biryukov om nøytronstjerners fysikk, rotasjonsretardasjon og oppdagelsen av gravitasjonsbølger:

Hvorfor roterer pulsarer?

Langsomheten for en pulsar er en rotasjon per sekund. De raskeste akselererer til hundrevis av omdreininger per sekund og kalles millisekunder. Rotasjonsprosessen skjer fordi stjernene som de ble dannet fra også roterte. Men for å komme til den hastigheten trenger du en ekstra kilde.

Forskere mener at millisekundepulsarer dannes ved å stjele energi fra en nabo. Du kan merke tilstedeværelsen av et fremmed stoff som øker rotasjonshastigheten. Og dette er ikke veldig bra for en skadet følgesvenn, som en dag kan bli helt absorbert av pulsaren. Slike systemer kalles sorte enker (etter den farlige arten av edderkopp).

Pulsarer er i stand til å avgi lys i flere bølgelengder (fra radio til gammastråler). Men hvordan gjør de det? Forskere kan ennå ikke finne et eksakt svar. Det antas at en egen mekanisme er ansvarlig for hver bølgelengde. Fyrbjelker består av radiobølger. De er lyse og smale og ligner på sammenhengende lys, der partiklene danner en fokusert stråle.

Jo raskere rotasjon, jo svakere magnetfelt. Men rotasjonshastigheten er tilstrekkelig for at de skal avgi de samme lyse strålene som de sakte.

Under rotasjon skaper magnetfeltet et elektrisk felt som er i stand til å bringe de ladede partiklene i en mobil tilstand (elektrisk strøm). Området over overflaten der magnetfeltet dominerer kalles magnetosfæren. Her akselereres ladede partikler til utrolig høye hastigheter på grunn av det sterke elektriske feltet. For hver akselerasjon avgir de lys. Den vises i det optiske og røntgenområdet.

Hva med gammastråler? Forskning antyder at kilden deres bør søkes andre steder i nærheten av pulsaren. Og de vil ligne en fan.

Søk etter pulsarer

Radioteleskoper er fortsatt den viktigste metoden for å søke etter pulser i rommet. De er små og svake i forhold til andre gjenstander, så du må skanne hele himmelen og gradvis kommer disse gjenstandene inn i linsen. De fleste ble funnet ved hjelp av Parks Observatory i Australia. Mange nye data vil være tilgjengelige fra Quadrant Kilometer Antenna Array (SKA) fra og med 2018.

I 2008 ble GLAST-teleskopet lansert, som fant 2050 gamma-emitterende pulsarer, hvorav 93 millisekunder. Dette teleskopet er utrolig nyttig da det skanner hele himmelen, mens andre bare fremhever små områder langs flyet.

Å finne forskjellige bølgelengder kan være problematisk. Faktum er at radiobølger er utrolig kraftige, men de kan ganske enkelt ikke treffe teleskoplinsen. Men gammastråler spres over mer av himmelen, men er dårligere i lysstyrke.

Forskere vet nå om eksistensen av 2300 pulser funnet av radiobølger og 160 av gammastråler. Det er også 240 millisekunder, hvorav 60 avgir gammastråler.

Bruke pulser

Pulsarer er ikke bare fantastiske romobjekter, men også nyttige verktøy. Lyset som sendes ut kan fortelle mye om interne prosesser. Det vil si at forskere er i stand til å forstå fysikken til nøytronstjerner. Trykket i disse objektene er så høyt at materiens oppførsel avviker fra det vanlige. Den merkelige fyllingen av nøytronstjerner kalles "kjernefysisk pasta".

Pulsarer er veldig nyttige på grunn av nøyaktigheten til pulsen. Forskere kjenner til spesifikke objekter og oppfatter dem som en kosmisk klokke. Slik begynte gjetninger om tilstedeværelsen av andre planeter. Den første exoplaneten fant faktisk kretset rundt en pulsar.

Ikke glem at pulser fortsetter å bevege seg under "blinking", noe som betyr at de kan brukes til å måle kosmiske avstander. De deltok også i å teste Einsteins relativitetsteori, for eksempel øyeblikk med tyngdekraften. Men regelmessigheten til pulsasjonen kan forstyrres av gravitasjonsbølger. Dette ble lagt merke til i februar 2016.

Pulsar kirkegårder

Alle pulsarer bremser gradvis. Strålingen drives av et magnetfelt skapt av rotasjon. Som et resultat mister den også kraften og slutter å sende bjelker. Forskere har tegnet en spesiell linje der gammastråler fremdeles kan oppdages foran radiobølger. Så snart pulsaren synker lavere, blir den avviklet til pulsarkirkegården.

Hvis en pulsar ble dannet av supernovarester, har den en enorm energireserve og rask rotasjonshastighet. Eksempler inkluderer det unge objektet PSR B0531 + 21. I en slik fase kan den ligge i flere hundre tusen år, hvoretter den vil miste hastigheten. Middelaldrende pulser utgjør majoriteten av befolkningen og produserer bare radiobølger.

En pulsar kan imidlertid forlenge levetiden hvis det er en satellitt i nærheten. Da vil den trekke ut materialet og øke rotasjonshastigheten. Slike endringer kan forekomme når som helst, så pulsen er i stand til å gjenopplive. En slik kontakt kalles et røntgen binært system med lav masse. De eldste pulser er millisekunder. Noen er milliarder år gamle.

Nøytronstjerner

Nøytronstjerner - ganske mystiske gjenstander som overskrider solmassen med 1,4 ganger. De er født etter eksplosjonen av større stjerner. La oss bli bedre kjent med disse formasjonene.

Når en stjerne eksploderer, 4-8 ganger mer massiv enn solen, gjenstår en kjerne med høy tetthet, som fortsetter å kollapse. Tyngdekraften skyver materialet så hardt at det tvinger protoner og elektroner til å smelte sammen for å fremstå som nøytroner. Slik blir en nøytronstjerne med høy tetthet født.

Disse massive gjenstandene er i stand til å nå bare 20 km i diameter. For å gjøre deg oppmerksom på tetthet, vil bare en skje med nøytronstjernemateriale veie en milliard tonn. Tyngdekraften på et slikt objekt er to milliarder ganger sterkere enn jordens, og kraften er nok til gravitasjonslinsing, slik at forskere kan se baksiden av stjernen.

Drivkraften fra eksplosjonen etterlater et momentum som får nøytronstjernen til å rotere og når flere omdreininger per sekund. Selv om de kan akselerere opptil 43.000 ganger i minuttet.

Grenselag nær kompakte gjenstander

Astrofysiker Valery Suleimanov om dannelsen av akkretjonsskiver, stjernevind og materie rundt nøytronstjerner:

Tarmene til nøytronstjerner

Astrofysiker Sergey Popov om ekstreme tilstander av materie, sammensetningen av nøytronstjerner og metoder for å studere interiøret:

Når en nøytronstjerne er en del av det binære systemet der supernovaen eksploderte, er bildet enda mer dramatisk. Hvis den andre stjernen var dårligere enn massen av solen, trekker den ledsagermassen inn i "Roche-kronbladet". Det er en sfærisk sky av materiale som dreier seg om en nøytronstjerne. Hvis satellitten var 10 ganger solmassen, er masseoverføringen også innstilt, men ikke så stabil. Materialet flyter langs magnetpolene, varmes opp og skaper røntgenpulsasjoner.

Innen 2010 ble det funnet 1800 pulser ved bruk av radiodeteksjon og 70 gjennom gammastråler. I noen eksemplarer ble planer til og med lagt merke til.

Typer av nøytronstjerner

For noen representanter for nøytronstjerner strømmer materialstråler nesten med lysets hastighet. Når de flyr forbi oss, blinker de som et fyrtårn. På grunn av dette fikk de kallenavnet pulsarer.

Når røntgenpulsarer tar materiale fra sine mer massive naboer, kommer det i kontakt med et magnetfelt og skaper kraftige stråler som kan sees i radio, røntgen, gamma og optisk spektrum. Siden kilden er lokalisert i en ledsager, kalles de accreting pulsars.

Roterende pulsarer på himmelen adlyder stjernens rotasjon fordi høyenergielektroner samhandler med pulsarens magnetfelt over polene. Når saken inne i pulsarens magnetosfære akselererer, får den den til å avgi gammastråler. Frigivelsen av energi bremser rotasjonen.

En vakker romvirvel kan en dag ødelegge jorden med dødelige stråler, rapporterer forskere.

I motsetning til Star Wars Death Star, som trengte å komme nær planeten for å detonere den, er denne glitrende spiralen i stand til å brenne verdener tusenvis av lysår unna, i likhet med Death Galaxy allerede beskrevet på nettstedet vårt.

"Jeg elsket denne spiralen på grunn av skjønnheten, men når jeg ser på den, kan jeg ikke unngå å føle at jeg ser inn i pistolen på en pistol," sier forsker Peter Tuthill, astronom ved University of Sydney.

I hjertet av denne brennende kosmiske virvlingen er to varme, lyse stjerner som dreier seg om hverandre. I en slik gjensidig rotasjon bryter strømmer av strømmende gass ut fra overflaten til stjernene og kolliderer i mellomrom, gradvis fletter seg sammen og vrir seg i stjernens baner til roterende spiraler.

En sekvens på 11 bilder, overlagret og farget, viser virvlingen som ble dannet av den binære stjernen Wolf-Raet 104. Bildene ble tatt i det nær-infrarøde området av Keck-teleskopet. Peter Tuthill, University of Sydney.

Kortslutning

Yula, kalt WR 104, ble oppdaget for åtte år siden i konstellasjonen Skytten. Den sirkulerer i en sirkel "hver åttende måned, med presisjonen til et kosmisk kronometer," sier Tuthill.

Begge tunge stjernene i WR 104 vil en dag eksplodere som en supernova. Imidlertid er en av de to stjernene en ekstremt ustabil Wolf-Raye-stjerne, som er i den siste kjente fasen av livet til tunge stjerner før supernova gikk.

"Astronomer anser Wolf-Rae-stjernene for å være tikkende bomber," forklarer Tuthill. "Stjernens" sikring "er nesten - astronomisk - blåst ut, og den kan eksplodere når som helst i løpet av de neste hundre tusen årene."

Når Wolf-Rae går supernova, kunne hun "kaste en kraftig strøm av gammastråler i vår retning," sier Tuthill. "Og hvis en slik gammaeksplosjon oppstår, ville vi virkelig ikke at jorden skulle være i hans vei."

Siden den første eksplosjonsbølgen vil bevege seg med lysets hastighet, kan ingenting advare om dens tilnærming.

I skuddlinjen

Gamma ray bursts er de kraftigste eksplosjonene vi kjenner til i universet. I en periode fra noen få millisekunder til et minutt eller mer, kan de frigjøre så mye energi som solen vår har i alle 10 milliarder år av sin eksistens.

Men det mest skumle med denne virvlingen er at vi ser det som en nesten perfekt spiral, ifølge de nyeste bildene fra Keck-teleskopet på Hawaii. "På denne måten kan vi bare se et binært system når vi er praktisk talt på aksen," forklarer Tuthill.

Til vår største beklagelse skjer utslipp av gammastråler direkte langs systemets akse. Faktisk, hvis det oppstår en gammastråle en dag, kan planeten vår være rett i skuddlinjen.

"Dette er det første objektet vi vet om som kan frigjøre gammastråler mot oss," sa astrofysiker Adrian Melott fra University of Kansas i Laurence, som ikke var involvert i denne studien. "Og avstanden til systemet er skremmende nær."

Yula er omtrent 8000 lysår fra jorden, omtrent en fjerdedel av veien til sentrum av Melkeveisgalaksen. Selv om dette virker som en anstendig avstand, "har tidligere studier vist at gammastråleutslipp kan være livsfarlige for livet på jorden - hvis vi ikke er heldige nok til å komme i veien - og på den avstanden," sier Tuthill.

Mulig scenario

Selv om whirligig ikke kan knuse jorden i stykker som Death Star og Star Wars - i det minste ikke fra en avstand på 8000 lysår - kan det føre til masseødeleggelse og til og med til fullstendig utryddelse av livet i de former vi kjenner. planet.

Gammastråler vil ikke kunne trenge inn i jordens atmosfære dypt nok til å brenne jorden, men de kan kjemisk endre stratosfæren. I følge Melots beregninger, hvis WR 104 skyter på oss med et utbrudd på omtrent 10 sekunder, vil gammastråler frata oss 25 prosent av ozonlaget, som beskytter oss mot skadelige ultrafiolette stråler. Til sammenligning reduserte menneskelig indusert tynning av ozonlaget, som skapte "ozonhull" over polarområdene, bare 3-4 prosent.

"Det kommer til å bli veldig dårlig," sier Melot. - Alt begynner å dø ut. Matvarekjeden kan kollapse i havene, en jordbrukskrise og sult. "

Utslipp av gammastråler kan også føre til dannelse av tåke som tilslører solen og surt regn. Imidlertid er avstanden på 8000 år «for stor til at mørkgjøringen blir merkbar», sier Melot. - Jeg vil si, generelt vil sollyset avta med 1-2 prosent. Klimaet kan bli litt kaldere, men det skal ikke komme til en katastrofal istid. "

Faren for kosmiske stråler

Det som er ukjent med gammastråler er hvor mange partikler de spyr som kosmiske stråler.

“Gamma-stråler er vanligvis så langt unna oss at universets magnetfelt trekker av seg kosmiske stråler vi måtte observere, men hvis gammastrålen var relativt nær, ville alle høyenergipartikler haste gjennom galaksenes magnetfelt og slå oss, - sier Melot. - Deres energi vil være så høy at de vil komme nesten samtidig med lysstrømmen. "

“Den delen av jorden, som viser seg å være vendt mot strømmen av gammastråler, vil overleve noe som ligner på å være nær en atomeksplosjon; alle organismer kan bli syke av strålingssyke, legger Melot til. - Dessuten kan kosmiske stråler forverre effekten av gammastråler på atmosfæren. Men vi vet rett og slett ikke hvor mange kosmiske stråler gammastråler kommer, så vi kan ikke vurdere graden av fare. "

Det er også uklart hvor bred strømmen av energi som frigjøres av gammastråler vil være. Men i alle fall vil ødeleggelseskeglen som kommer fra virvlingen nå flere hundre kvadratlysår før den kommer til jorden, ifølge Melots beregninger. Tuthill, derimot, erklærer at "ingen vil være i stand til å fly i et romfartøy langt nok til å ikke treffe bjelken hvis den faktisk skyter i vår retning."

Fiktiv "Death Star" fra "Star Wars"

Ikke bekymre deg

Likevel mener Tunhill at whirligig kan være ganske trygt for oss.

"Det er for mange usikkerheter," forklarer han. "Stråling kan passere til siden uten å skade oss hvis vi ikke er akkurat på aksen, og dessuten er ingen helt sikre på at stjerner som WR 104 kan forårsake en så kraftig utbrudd av gammastråling. "

Fremtidig forskning bør fokusere på om WR 104 faktisk er rettet mot jorden og hvordan supernovafødsler fører til gammastråleutslipp.

Melot og andre har også spekulert i at gammastråling kan føre til masseutryddelse av arter på jorden. Men når vi snakker om whirligig er en reell trussel mot oss, bemerker Melot: "Jeg vil heller være bekymret for global oppvarming."

Nøytronstjerner, ofte referert til som "døde", er forbløffende gjenstander. Studien deres de siste tiårene har blitt en av de mest spennende og rike på funn innen astrofysikk. Interessen for nøytronstjerner skyldes ikke bare den mystiske strukturen deres, men også den kolossale tettheten og de sterkeste magnetiske og gravitasjonsfeltene. Saken der er i en spesiell tilstand, som minner om en enorm atomkjerne, og disse forholdene kan ikke reproduseres i jordbaserte laboratorier.

Fødsel på fjærspissen

Funnet i 1932 av en ny elementær partikkel - nøytronen fikk astrofysikere til å tenke på hvilken rolle den kan spille i stjernenes utvikling. To år senere ble det antydet at supernovaeksplosjoner er forbundet med transformasjon av vanlige stjerner til nøytronstjerner. Så ble beregningene av strukturen og parametrene til sistnevnte utført, og det ble klart at hvis små stjerner (som solen vår) på slutten av utviklingen deres blir til hvite dverger, blir de tyngre nøytroner. I august 1967, mens de studerte scintillasjonene fra romradiokilder, oppdaget radioastronomer rare signaler - veldig korte, omtrent 50 millisekunder, ble radioutslippspulser registrert, gjentatt etter et strengt definert tidsintervall (omtrent ett sekund). Dette var helt ulikt det vanlige kaotiske mønsteret av tilfeldige uregelmessige svingninger av radioutslipp. Etter en grundig sjekk av alt utstyret var det overbevist om at pulsen var av utenomjordisk opprinnelse. Det er vanskelig å overraske astronomer med gjenstander som sender ut med variabel intensitet, men i dette tilfellet var perioden så liten og signalene var så regelmessige at forskere seriøst antydet at de kunne være nyheter fra utenomjordiske sivilisasjoner.

Derfor ble den første pulsaren kalt LGM-1 (fra de engelske Little Green Men - "Little Green Men"), selv om forsøk på å finne noen mening i de mottatte pulser endte forgjeves. Snart ble det oppdaget ytterligere 3 pulserende radiokilder. Perioden deres viste seg igjen å være mye mindre enn den karakteristiske svingningen og rotasjonstiden til alle kjente astronomiske objekter. På grunn av den pulserende naturen til strålingen, ble nye gjenstander kalt pulsarer. Denne oppdagelsen rystet bokstavelig talt astronomien, og mange radioobservatorier begynte å motta rapporter om oppdagelsen av pulsarer. Etter oppdagelsen av en pulsar i Crab Nebula, som oppsto fra en supernovaeksplosjon i 1054 (denne stjernen var synlig på dagtid, som nevnt i deres kronikker av kinesere, arabere og nordamerikanere), ble det klart at pulsarene er på en eller annen måte forbundet med supernovaeksplosjoner ...

Mest sannsynlig kom signalene fra gjenstanden som var igjen etter eksplosjonen. Det tok lang tid før astrofysikere innså at pulsarer var de raskt roterende nøytronstjernene de hadde sett etter så lenge.

Krabbe-tåke
Utbruddet av denne supernovaen (bildet over), glitrende på jordens himmel mer lys enn Venus og synlig selv om dagen, skjedde i 1054 jordklokke. Nesten 1000 år er veldig kort tid etter kosmiske standarder, og likevel har den vakreste krabbe-tåken i løpet av denne tiden klart å danne seg fra restene av en eksplodert stjerne. Dette bildet er en sammensetning av to bilder: ett fra Hubble Space Telescope (nyanser av rødt), og det andre fra Chandra X-ray Telescope (blå). Det er tydelig at høyenergielektroner som avgir i røntgenområdet veldig raskt mister energien, så blå farger hersker bare i den sentrale delen av tåken.
Kombinasjonen av to bilder hjelper til med å bedre forstå mekanismen for funksjonen til denne fantastiske kosmiske generatoren, som avgir elektromagnetiske svingninger i det bredeste frekvensområdet - fra gammakvanta til radiobølger. Selv om de fleste nøytronstjerner har blitt oppdaget ved radioutslipp, sender de fremdeles ut mesteparten av energien i gamma- og røntgenområdet. Nøytronstjerner fødes veldig varme, men avkjøles ganske raskt, og allerede i tusen år har de en overflatetemperatur på rundt 1 000 000 K. Derfor skinner bare unge nøytronstjerner i røntgenområdet på grunn av rent termisk stråling.

Pulsar fysikk
En pulsar er ganske enkelt en enorm magnetisert topp som snurrer rundt en akse som ikke sammenfaller med magnetaksen. Hvis ingenting falt på det og det ikke sendte ut noe, ville radioutslippet ha en rotasjonsfrekvens, og vi ville aldri ha hørt det på jorden. Men faktum er at denne toppen har en kolossal masse og høy overflatetemperatur, og det roterende magnetfeltet skaper et elektrisk felt med enorm intensitet, i stand til å akselerere protoner og elektroner nesten til lyshastigheter. Videre er alle disse ladede partiklene som flyr rundt pulsaren fanget i dens kolossale magnetfelt. Og bare innenfor en liten solid vinkel i nærheten av den magnetiske aksen kan de bryte løs (nøytronstjerner har de sterkeste magnetfeltene i universet og når 10 10 -10 14 gauss, til sammenligning: jordens felt er 1 gauss, solfeltet - 10 -50 gauss) ... Det er disse strømmer av ladede partikler som er kilden til radioutslipp som pulsarer ble oppdaget fra, som senere viste seg å være nøytronstjerner. Siden den magnetiske aksen til en nøytronstjerne ikke nødvendigvis sammenfaller med rotasjonsaksen, når stjernen roterer, forplantes strømmen av radiobølger i rommet som en fyrstråle - bare et øyeblikk som skjærer gjennom den omliggende tåken.

Røntgenbilder av Crab Nebula pulsar i aktive (venstre) og normale (høyre) tilstander

Nærmeste nabo
Denne pulsaren ligger bare 450 lysår fra jorden og er et binært system av en nøytronstjerne og en hvit dverg med en omløpstid på 5,5 dager. Myke røntgenstråler mottatt av ROSAT-satellitten sendes ut fra polar caps PSR J0437-4715, varme opp til to millioner grader. I løpet av den raske rotasjonen (perioden til denne pulsaren er 5,75 millisekunder), vender den seg til Jorden med en eller annen magnetpol, som et resultat endres intensiteten av gamma-kvantestrømmen med 33%. En lys gjenstand ved siden av en liten pulsar er en fjern galakse, som av en eller annen grunn lyser aktivt i røntgendelen av spekteret.

Allmektig tyngdekraft

I henhold til moderne evolusjonsteori avslutter massive stjerner livet med en kolossal eksplosjon, som gjør de fleste av dem til en ekspanderende gasståke. Som et resultat, fra giganten, mange ganger større enn solen vår i størrelse og masse, forblir det en tett varm gjenstand omtrent 20 km i størrelse, med en tynn atmosfære (laget av hydrogen og tyngre ioner) og et tyngdefelt 100 milliarder ganger større enn jordens. De kalte det en nøytronstjerne, og trodde at den hovedsakelig består av nøytroner. Saken til en nøytronstjerne er den tetteste formen for materie (en teskje av en slik supernukleus veier omtrent en milliard tonn). Den veldig korte perioden med signaler som sendes ut av pulsarer, var det første og viktigste argumentet til fordel for det faktum at dette er nøytronstjerner med et enormt magnetfelt og som roterer i en rasende hastighet. Bare tette og kompakte gjenstander (bare noen få titalls kilometer i størrelse) med et kraftig gravitasjonsfelt tåler en slik rotasjonshastighet uten å bli spredt i stykker på grunn av sentrifugale treghetskrefter.

En nøytronstjerne består av en nøytronvæske blandet med protoner og elektroner. "Kjernevæske", veldig lik et stoff laget av atomkjerner, er 1014 ganger tettere enn vanlig vann. Denne enorme forskjellen er forståelig - tross alt består atomer hovedsakelig av tomt rom, der lette elektroner flagrer rundt en liten tung kjerne. Kjernen inneholder nesten all massen, siden protoner og nøytroner er 2000 ganger tyngre enn elektroner. De ekstreme kreftene som oppstår under dannelsen av en nøytronstjerne komprimerer atomer på en slik måte at elektronene presset inn i kjernene kombineres med protoner for å danne nøytroner. Dermed blir en stjerne født, nesten utelukkende sammensatt av nøytroner. Superdens kjernefysisk væske, hvis den føres til jorden, vil eksplodere som en atombombe, men i en nøytronstjerne er den stabil på grunn av det enorme gravitasjonstrykket. Imidlertid faller de ytre lagene av en nøytronstjerne (som faktisk av alle stjerner), trykket og temperaturen og danner en solid skorpe som er omtrent en kilometer tykk. Det antas å være sammensatt primært av jernkjerner.

Blits
En kolossal røntgenstråle den 5. mars 1979, viser det seg, skjedde langt utenfor vår galakse, i den store magellanske skyen - en satellitt av vår Melkevei, som ligger i en avstand på 180 tusen lysår fra jorden. Felles prosessering av gammastrålesprengningen 5. mars registrert av syv romfartøy gjorde det mulig å nøyaktig bestemme posisjonen til dette objektet, og det faktum at det ligger i Magellansk skyen er praktisk talt utenfor tvil i dag.

Det er vanskelig å forestille seg en hendelse som skjedde på denne fjerne stjernen for 180 tusen år siden, men den brøt ut da, så mange som 10 supernovaer, mer enn 10 ganger høyere enn lysstyrken til alle stjernene i vår galakse. Den lyse prikken øverst på figuren er den velkjente SGR-pulsaren i lang tid, og den uregelmessige omrisset er den mest sannsynlige posisjonen til objektet som brøt ut 5. mars 1979.

Opprinnelsen til nøytronstjernen
En supernova er ganske enkelt en overgang av noe av gravitasjonsenergien til termisk energi. Når drivstoffet i den gamle stjernen går tom og den termonukleære reaksjonen ikke lenger kan varme opp det indre til ønsket temperatur, oppstår det en slags kollaps - gassskyens kollaps til tyngdepunktet. Energien som frigjøres under dette, sprer stjernens ytre lag i alle retninger og danner en ekspanderende tåke. Hvis stjernen er liten, slik som solen vår, oppstår et utbrudd og en hvit dverg blir dannet. Hvis stjernens masse er mer enn ti ganger større enn Solens, fører en slik kollaps til en supernovaeksplosjon og en vanlig nøytronstjerne dannes. Hvis en supernova bryter ut på stedet for en veldig stor stjerne, med en masse på 20-40 sol, og en nøytronstjerne med en masse større enn tre soler dannes, blir gravitasjonskompresjonen irreversibel og et svart hull blir formet.

Intern struktur
Den harde skorpen i de ytre lagene til en nøytronstjerne består av tunge atomkjerner anordnet i et kubisk gitter, med elektroner som flyr fritt mellom dem, som ligner jordens metaller, men mye tettere.

Åpent spørsmål

Selv om nøytronstjerner har blitt studert intensivt i omtrent tre tiår, er deres indre struktur ikke kjent med sikkerhet. Dessuten er det ingen fast overbevisning om at de egentlig hovedsakelig består av nøytroner. Når du beveger deg dypere inn i stjernen, øker trykket og tettheten, og materien kan komprimeres så den forfaller til kvarker - byggesteinene til protoner og nøytroner. I følge moderne kvantekromodynamikk kan ikke kvarker eksistere i en fri tilstand, men kombineres til uatskillelige "tre" og "to". Men kanskje, på grensen til den indre kjernen til en nøytronstjerne, endrer situasjonen seg og kvarker blir trukket ut av deres inneslutning. For å få en dypere forståelse av naturen til nøytronstjernen og eksotisk kvarkmateriale, må astronomer bestemme forholdet mellom stjernens masse og dens radius (gjennomsnittlig tetthet). Ved å undersøke nøytronstjerner med satellitter kan du måle massen deres ganske nøyaktig, men å bestemme diameteren er mye vanskeligere. Mer nylig har forskere, som benytter seg av mulighetene til XMM-Newton røntgensatellitt, funnet en måte å estimere tettheten til nøytronstjerner basert på tyngdekraftsredskift. Uvanligheten til nøytronstjerner ligger også i det faktum at med en reduksjon i massen til en stjerne øker dens radius - som et resultat har de mest massive nøytronstjernene den minste størrelsen.

Sort enke
Eksplosjonen av en supernova gir ofte en nyfødt pulsar betydelig fart. En slik flygende stjerne med et anstendig magnetfelt forstyrrer sterkt den ioniserte gassen som fyller det interstellare rommet. Det dannes en slags sjokkbølge som løper foran stjernen og divergerer i en bred kjegle etter den. De kombinerte optiske (blågrønne delene) og røntgenbildene (rødtoner) viser at her har vi ikke bare å gjøre med en lysende gasssky, men med en enorm strøm av elementære partikler som sendes ut av denne millisekundpulsaren. Den lineære hastigheten til Black Widow er 1 million km / t, den gjør en revolusjon rundt sin akse på 1,6 ms, den er allerede omtrent en milliard år gammel, og den har en ledsagerstjerne som sirkler rundt enken med en periode på 9,2 timer. Pulsaren B1957 + 20 fikk navnet sitt av den enkle årsaken at den kraftige strålingen rett og slett brenner naboen og tvinger gassen som danner den til å "koke" og fordampe. Den røde sigarformede kokongen bak pulsaren er der elektronene og protonene som sendes ut av nøytronstjernen, avgir myke gammastråler.

Resultatet av datamodellering gjør det mulig å veldig tydelig, i seksjon, representere prosessene som oppstår i nærheten av en raskt flygende pulsar. Strålene som divergerer fra et lyspunkt er et konvensjonelt bilde av den strømmen av strålingsenergi, så vel som strømmen av partikler og antipartikler, som kommer fra en nøytronstjerne. Den røde konturen på grensen til det svarte rommet rundt nøytronstjernen og de røde glødende plasmaskyene er der strømmen av relativistiske partikler som flyr med nesten lysets hastighet, møter den interstellare gassen komprimert av sjokkbølgen. Ved dramatisk retardasjon avgir partiklene røntgenstråler og, etter å ha mistet hovedenergien, varmer ikke opp den innfallende gassen lenger så mye.

Kramper av giganter

Pulsarer anses å være et av de tidlige livsstadiene til en nøytronstjerne. Takket være studien deres lærte forskere om magnetfelt, og om rotasjonshastigheten og den videre skjebnen til nøytronstjerner. Ved kontinuerlig å observere oppførselen til en pulsar, kan man bestemme nøyaktig hvor mye energi den mister, hvor mye den bremser, og selv når den slutter å eksistere, sakte ned så mye at den ikke kan avgi kraftige radiobølger. Disse studiene har bekreftet mange av de teoretiske spådommene om nøytronstjerner.

I 1968 ble det oppdaget pulser med en rotasjonsperiode på 0,033 sekunder til 2 sekunder. Frekvensen av pulser til radiopulsaren opprettholdes med overraskende nøyaktighet, og først var stabiliteten til disse signalene høyere enn Jordens atomur. Og likevel, ettersom det er gjort fremgang med å måle tid for mange pulser, er det blitt registrert jevnlige endringer i periodene. Selvfølgelig er dette ekstremt små endringer, og på bare millioner av år kan man forvente en dobling av perioden. Forholdet mellom den nåværende rotasjonshastigheten og rotasjonsretardasjonen er en måte å estimere alderen til en pulsar på. Til tross for radiosignalets bemerkelsesverdige stabilitet, opplever noen pulser noen ganger såkalte "forstyrrelser". I løpet av et veldig kort tidsintervall (mindre enn 2 minutter) øker rotasjonshastigheten til pulsaren med en betydelig mengde, og returnerer deretter etter en stund til verdien som var før "bruddet". Det antas at "forstyrrelsene" kan være forårsaket av omlegging av masse i nøytronstjernen. Men i alle fall er den nøyaktige mekanismen fortsatt ukjent.

Dermed utsettes Vela-pulsen for store "forstyrrelser" omtrent en gang hvert tredje år, og dette gjør den til et veldig interessant objekt for å studere slike fenomener.

Magneter

Noen nøytronstjerner, kalt SGR, avgir kraftige utbrudd av "myke" gammastråler med uregelmessige intervaller. Mengden energi som SGR sender ut i en typisk bluss som varer noen tiendedeler av et sekund, kan bare slippes ut av solen i løpet av et helt år. Fire kjente SGR-er ligger i Galaxy, og bare en er utenfor den. Disse utrolige utbruddene av energi kan være forårsaket av stjernskjelv - kraftige versjoner av jordskjelv, når den faste overflaten av nøytronstjerner sprekker opp og kraftige protonstrømmer sprekker fra dypet, som, fast i et magnetfelt, avgir gamma og røntgenstråler. Nøytronstjerner er blitt identifisert som kilder til kraftige gammastrålesprengninger etter et enormt gammastrålespreng 5. mars 1979, da like mye energi ble kastet ut i løpet av det første sekundet som solen avgir på 1000 år. Nylige observasjoner av en av de for tiden mest "aktive" nøytronstjernene ser ut til å støtte teorien om at de uregelmessige, kraftige utbruddene av gamma- og røntgenstråler er forårsaket av stjernskjelv.

I 1998 våknet den velkjente SGR plutselig fra en "søvn", som i 20 år ikke viste noen tegn til aktivitet og sprutet ut nesten like mye energi som gammastrålen brøt ut 5. mars 1979. Mest av alt, når forskerne observerte denne hendelsen, ble forskerne rammet av en kraftig nedgang i stjernens rotasjonshastighet, noe som indikerer ødeleggelsen. For å forklare de kraftige gamma- og røntgenblussene ble det foreslått en modell av en magnetar, en nøytronstjerne med et supersterkt magnetfelt. Hvis en nøytronstjerne blir født som spinner veldig raskt, kan den kombinerte effekten av rotasjon og konveksjon, som spiller en viktig rolle i de første sekundene av en nøytronstjerne, skape et stort magnetfelt som et resultat av en kompleks prosess kjent som en "aktiv dynamo" (på samme måte skaper et felt inne i jorden og solen). Teoretikere var forbauset over å oppdage at en slik dynamo, som arbeider i en varm, nyfødt nøytronstjerne, kunne skape et magnetfelt 10 000 ganger sterkere enn vanlige pulsarfelt. Når stjernen avkjøles (etter 10 eller 20 sekunder) stopper konveksjon og dynamohandling, men denne gangen er det nok for at det nødvendige feltet skal vises.

Magnetfeltet til en roterende elektrisk ledende kule er ustabil, og en skarp restrukturering av strukturen kan ledsages av frigjøring av kolossale mengder energi (et tydelig eksempel på slik ustabilitet er den periodiske forskyvningen av jordens magnetiske poler). Lignende ting skjer på solen i eksplosive hendelser kalt "solfakkel". I en magnetar er den tilgjengelige magnetiske energien enorm, og denne energien er nok til å drive slike gigantiske bluss som 5. mars 1979 og 27. august 1998. Slike hendelser forårsaker uunngåelig dyp sammenbrudd og endringer i strukturen til ikke bare elektriske strømmer i volumet til en nøytronstjerne, men også av dens faste skorpe. En annen mystisk type gjenstander som avgir kraftige røntgen under periodiske eksplosjoner er de såkalte uregelmessige røntgenpulsarene - AXP. De skiller seg fra konvensjonelle røntgenpulsarer ved at de bare avgir i røntgenområdet. Forskere mener at SGR og AXP er livsfaser av samme klasse av objekter, nemlig magnetarer, eller nøytronstjerner, som avgir myke gammastråler, som trekker energi fra magnetfeltet. Og selv om magnetarer i dag fortsatt er teoretikernes hjernebarn, og det ikke er nok data til å bekrefte deres eksistens, er astronomer vedvarende på jakt etter de nødvendige bevisene.

Magnetarkandidater
Astronomer har allerede studert vår hjemmegalakse, Melkeveien, så grundig at det koster dem ingenting å tegne sidevisningen, og markerer posisjonen til de mest bemerkelsesverdige nøytronstjernene.

Forskere mener at AXP og SGR bare er to livsfaser av samme gigantiske magnet - en nøytronstjerne. De første 10 000 årene er magnetaren en SGR - en pulsar som er synlig i vanlig lys og gir gjentatte blink av myke røntgenstråler, og i de neste millioner årene forsvinner den allerede som den avvikende pulsar AXP fra det synlige området og puster bare i røntgen.

Sterkeste magnet
En analyse av dataene innhentet av RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer, NASA) -satellitten under observasjoner av den uvanlige pulsaren SGR 1806-20 viste at denne kilden er den kraftigste magneten i universet hittil kjent. Størrelsen på feltet ble bestemt ikke bare på grunnlag av indirekte data (om bremsing av pulsaren), men også praktisk talt direkte - ved å måle frekvensen for rotasjon av protoner i magnetfeltet til en nøytronstjerne. Magnetfeltet nær overflaten til denne magnetaren når 10 15 gauss. Hvis han for eksempel befant seg i en bane rundt månen, ville alle magnetiske medier på jorden vår blitt demagnetisert. Det er sant, gitt at massen tilnærmet er lik Solens, ville dette ikke lenger ha noe å si, for selv om jorden ikke falt på denne nøytronstjernen, ville den spinne rundt den som en gal, og gjøre en full revolusjon på bare en time.

Aktiv dynamo
Vi vet alle at energi elsker å bevege seg fra en form til en annen. Elektrisitet konverteres lett til varme, og kinetisk energi til potensiell energi. Det viser seg at enorme konvektive strømmer av elektrisk ledende plasma-magma eller kjernefysisk materiale også kan transformere sin kinetiske energi til noe uvanlig, for eksempel til et magnetfelt. Å bevege store masser på en roterende stjerne i nærvær av et lite innledende magnetfelt kan føre til elektriske strømmer som skaper et felt i samme retning som originalen. Som et resultat begynner en skredlignende økning i det indre magnetfeltet til det roterende ledende objektet. Jo større felt, jo større strømmer, jo større strømmer, jo større felt - og alt dette skyldes banale konvektive strømmer på grunn av det faktum at en varm substans er lettere enn en kald, og derfor flyter

Ulykkelig nabolag

Det berømte Chandra-romobservatoriet har oppdaget hundrevis av objekter (inkludert i andre galakser), noe som indikerer at ikke alle nøytronstjerner er ment å føre livet alene. Slike gjenstander er født i binære systemer som overlevde en supernovaeksplosjon som skapte en nøytronstjerne. Og noen ganger hender det at enkle nøytronstjerner i tette stjerneregioner som kuleklynger fanger en følgesvenn. I dette tilfellet vil nøytronstjernen "stjele" saken fra naboen. Og avhengig av hvor massiv stjernen vil holde selskap, vil dette "tyveriet" gi forskjellige konsekvenser. Gassen som strømmer fra en ledsager, med en masse som er mindre enn vår sol, kan ikke umiddelbart falle på en slik "smule" som en nøytronstjerne på grunn av dens for store indre vinkelmoment, så den skaper en såkalt akkretjonsskive rundt den. av "stjålet» Materie. Friksjon når den er viklet rundt en nøytronstjerne og komprimert i et gravitasjonsfelt, varmer opp gassen til millioner av grader, og den begynner å avgi røntgenstråler. Et annet interessant fenomen assosiert med nøytronstjerner med en ledsagende følgesvenn er røntgenutbrudd (bursters). De varer vanligvis fra noen få sekunder til flere minutter og gir maksimal stjerne en lysstyrke nesten 100 tusen ganger solens.

Disse blussene forklares med det faktum at når hydrogen og helium overføres til en nøytronstjerne fra en ledsager, danner de et tett lag. Gradvis blir dette laget så tett og varmt at reaksjonen av termonuklear fusjon begynner og en enorm mengde energi frigjøres. Når det gjelder kraft, tilsvarer dette eksplosjonen av hele det kjernefysiske arsenalet av jordboere på hver kvadratcentimeter av overflaten til en nøytronstjerne i løpet av et minutt. Et helt annet bilde blir observert hvis nøytronstjernen har en massiv følgesvenn. Den gigantiske stjernen mister materie i form av en stjernevind (en strøm av ionisert gass som kommer fra overflaten), og den enorme tyngdekraften til nøytronstjernen fanger opp noe av denne saken. Men her kommer magnetfeltet til sin rett, noe som får det fallende stoffet til å strømme langs kraftlinjene til magnetpolene.

Dette betyr at røntgenstråler primært genereres i hotspots ved polene, og hvis stjernens magnetiske akse og rotasjonsakse ikke faller sammen, viser stjernens lysstyrke seg å være variabel - dette er også en pulsar, men bare en X -stråle en. Nøytronstjerner i røntgenpulsarer har lyse gigantiske stjerner som følgesvenner. I bursters er ledsagere av nøytronstjerner stjerner med lav masse, svak i lysstyrke. Alderen til lyse giganter overstiger ikke flere titalls millioner år, mens alderen til svake dvergstjerner kan være milliarder av år, siden førstnevnte forbruker kjernefysisk drivstoff mye raskere enn sistnevnte. Det følger at busters er gamle systemer der magnetfeltet har klart å svekke seg over tid, og pulsarer er relativt unge, og derfor er magnetfeltene i dem sterkere. Kanskje pulsere pulserte på et tidspunkt tidligere, mens pulsarer ennå ikke har brutt ut i fremtiden.

Pulsarer med de korteste periodene (mindre enn 30 millisekunder), de såkalte millisekundpulsarene, er også assosiert med binære systemer. Til tross for deres raske rotasjon, viser de seg å ikke være den yngste, som man forventer, men den eldste.

De kommer fra binære systemer, der en gammel, sakte roterende nøytronstjerne begynner å absorbere materie fra sin allerede eldre følgesvenn (vanligvis en rød gigant). Fallende på overflaten til en nøytronstjerne overfører materie rotasjonsenergi til den, slik at den spinner raskere og raskere. Dette skjer til ledsageren til nøytronstjernen, nesten frigjort fra overflødig masse, blir en hvit dverg, og pulsaren kommer til liv og begynner å rotere med en hastighet på hundrevis av omdreininger per sekund. Imidlertid har nylig astronomer oppdaget et veldig uvanlig system, der følgesvennen til en millisekundpulsar ikke er en hvit dverg, men en gigantisk oppblåst rød stjerne. Forskere mener at de observerer dette binære systemet akkurat i fasen av "frigjøring" av den røde stjernen fra overvekt og transformasjon til en hvit dverg. Hvis denne hypotesen er feil, kan ledsagerstjernen være en vanlig stjerne fra en kulehoper, ved et uhell fanget av en pulsar. Nesten alle nøytronstjerner som er kjent for øyeblikket, finnes enten i røntgenbinarier eller som enkeltpulsarer.

Og akkurat nylig la Hubble merke til en nøytronstjerne i synlig lys, som ikke er en del av det binære systemet og ikke pulserer i røntgen- og radioområdet. Dette gir en unik mulighet til å nøyaktig bestemme størrelsen og gjøre justeringer i forståelsen av sammensetningen og strukturen til denne bisarre klassen av utbrente stjerner komprimert av tyngdekraften. Denne stjernen ble først oppdaget som en røntgenkilde og avgir i dette området ikke fordi den samler hydrogengass når den beveger seg gjennom rommet, men fordi den fortsatt er ung. Kanskje er det resten av en av stjernene i det binære systemet. Som et resultat av en supernovaeksplosjon, kollapset dette binære systemet og de tidligere naboene begynte en uavhengig reise gjennom universet.

Star Eater Baby
Etter hvert som steiner faller til bakken, beveger en stor stjerne seg gradvis til en liten og avsidesliggende nabo, som har et stort gravitasjonsfelt nær overflaten. Hvis stjernene ikke dreide seg om et felles tyngdepunkt, kunne gassstrålen rett og slett strømme, som en vannstrøm fra en sirkel, over på en liten nøytronstjerne. Men siden stjernene snurrer i en sirkel, må den fallende saken, før den dukker opp på overflaten, miste det meste av vinkelmomentet. Og her hjelper den gjensidige friksjonen av partikler som beveger seg langs forskjellige baner, og samspillet mellom det ioniserte plasmaet som danner akkresjonsskiven og pulserens magnetfelt, prosessen med fallende materie til å lykkes med å påvirke overflaten til en nøytronstjerne i regionen dens magnetiske poler.

Gåte 4U2127 Løst
Denne stjernen har lurt astronomer i mer enn 10 år, viser en merkelig langsom variasjon av parametrene og blinker forskjellig hver gang. Bare den nyeste forskningen fra Chandra-romobservatoriet har gjort det mulig å løse opp den mystiske oppførselen til dette objektet. Det viste seg at dette ikke er en, men to nøytronstjerner. Dessuten har de begge ledsagere - den ene stjernen, som Solen vår, den andre - til en liten blå nabo. Romlig er disse parene av stjerner skilt av en ganske stor avstand og lever et uavhengig liv. Men på stjernesfæren projiseres de nesten til ett punkt, og det ble derfor de ble ansett som et objekt så lenge. Disse fire stjernene er plassert i den kuleformede klyngen M15 i en avstand på 34 tusen lysår.

Åpent spørsmål

Totalt har astronomer oppdaget om lag 1200 nøytronstjerner. Mer enn 1000 av dem er radiopulsarer, og resten er bare røntgenkilder. Gjennom årene med forskning har forskere kommet til den konklusjonen at nøytronstjerner er ekte originaler. Noen er veldig lyse og rolige, andre blinker med jevne mellomrom og endres av stjernskjelv, og atter andre finnes i binære systemer. Disse stjernene er blant de mest mystiske og unnvikende astronomiske objektene, og kombinerer de sterkeste gravitasjons- og magnetfeltene og ekstreme tettheter og energier. Og hver nye oppdagelse fra deres turbulente liv gir forskere unik informasjon som er nødvendig for å forstå Materiens natur og universets utvikling.

Universestandard
Det er veldig vanskelig å sende noe utenfor solsystemet, derfor sendte jordboerne sammen med romfartøyet Pioneer-10 og -11 som gikk dit for 30 år siden også meldinger til brødrene. Å tegne noe som ville være forståelig for Extraterrestrial Mind er ikke en enkel oppgave. Dessuten var det fortsatt nødvendig å indikere returadressen og datoen for sending av brevet ... Hvor forståelig alt dette kunstnerne klarte å gjøre er vanskelig for en person å forstå, men selve ideen om å bruke radiopulsarer for å indikere stedet og tidspunktet for sending av meldingen er strålende. Intermitterende stråler av forskjellige lengder som kommer fra det punktet som symboliserer solen, indikerer retningen og avstanden til pulsarene nærmest jorden, og den diskontinuerlige linjen er ikke noe mer enn en binær betegnelse for revolusjonsperioden. Den lengste strålen peker mot sentrum av Galaxy - Melkeveien. Frekvensen av radiosignalet som sendes ut av hydrogenatomet når den gjensidige orienteringen av spinnene (rotasjonsretningen) til protonen og elektronendringene blir tatt som en tidsenhet.

Den berømte 21 cm eller 1420 MHz bør være kjent av alle intelligente vesener i universet. Med disse landemerkene, som peker på "radiofyrene" i Universet, vil det være mulig å finne jordboere selv etter mange millioner år, og ved å sammenligne den registrerte pulsarfrekvensen med den nåværende, vil det være mulig å estimere når disse mennene og kvinner velsignet det første romfartøyet som forlot solsystemet.

Nikolay Andreev

33 fakta. Berømt og ikke så kjent. Om planeter, om rommets struktur, om menneskekroppen og det dype rommet. Hvert faktum er ledsaget av en stor og fargerik illustrasjon.

1. Solens messe utgjør 99,86% av massen av hele solsystemet, de resterende 0,14% faller på planeter og asteroider.

2. Jupiters magnetfelt så kraftig at den beriker magnetfeltet på planeten vår med milliarder watt hver dag.

3. Det største bassenget Solsystemet, dannet av en kollisjon med et romobjekt, ligger på Merkur. Dette er Caloris-bassenget, med en diameter på 1 550 km. Kollisjonen var så sterk at sjokkbølgen passerte gjennom hele planeten og endret utseendet radikalt.

4. Solmateriale størrelsen på et nålhode, plassert i atmosfæren på planeten vår, vil begynne å absorbere oksygen i en utrolig hastighet og i løpet av et brutt sekund vil ødelegge alt liv i en radius på 160 kilometer.

5.1 Plutonian år varer 248 jordår. Dette betyr at mens Pluto bare gjør en fullstendig revolusjon rundt solen, har jorden tid til å gjøre 248.

6. Enda mer interessant situasjonen er med Venus, en dag som varer 243 jorddager, og et år bare 225.

7. Mars vulkan "Olympus" (Olympus Mons) er den største i solsystemet. Lengden er mer enn 600 km, og høyden er 27 km, mens høyden på det høyeste punktet på planeten vår, toppen av Mount Everest, når bare 8,5 km.

8. Eksplosjon (flash) av en supernova ledsaget av frigjøring av en enorm mengde energi. I løpet av de første 10 sekundene produserer en eksploderende supernova mer energi enn solen på 10 milliarder år og genererer mer energi på kort tid enn alle objektene i galaksen til sammen (unntatt andre eksploderende supernovaer).

Lysstyrken til slike stjerner overskygger lett lysstyrken til galaksene der de blinket.

9. Små nøytronstjerner, hvis diameter ikke overstiger 10 km, veier som solen (husk faktum №1). Tyngdekraften på disse astronomiske objektene er ekstremt høy, og hvis en astronaut hypotetisk lander på den, vil kroppsvekten hans øke med omtrent en million tonn.

10. februar 1843 astronomer oppdaget en komet, som fikk navnet "Stor" (aka marskometen, C / 1843 D1 og 1843 I). Flyr nær Jorden i mars samme år, "spores" den himmelen i to med halen, hvis lengde nådde 800 millioner kilometer.

Jordboere så på halen som strekker seg bak "Den store kometen" i mer enn en måned, til den 19. april 1843 forsvant den helt fra himmelen.

11. Varme oss opp Nå oppstod energien fra solstrålene i solens kjerne for mer enn 30 millioner år siden - det meste av denne tiden tok det å overvinne det tette skallet på himmellegemet og bare 8 minutter å nå overflaten på planeten vår.

12. Mest tunge elementersom finnes i kroppen din (som kalsium, jern og karbon) er biprodukter fra eksplosjonen til en gruppe supernovaer som startet dannelsen av solsystemet.

13. Forskere fra Harvard University fant at 0,67% av alle bergarter på jorden er av Mars-opprinnelse.

14. Tetthet Saturn på 5.6846 × 1026 kilo er så liten at hvis vi kunne sette den i vann, ville den flyte til selve overflaten.

15. På månen til Jupiter, Io, ~ 400 aktive vulkaner ble registrert. Hastigheten på utslipp av svovel og svoveldioksid under utbruddet kan overstige 1 km / s, og bekkenes høyde kan nå 500 kilometer.

16. I motsetning til populært Etter mening er ikke rommet et fullstendig vakuum, men det er nært nok til det, fordi det er minst 1 atom per 88 gallon (0,4 m 3) romstoff (og som ofte blir undervist i skolen, er det ingen atomer eller molekyler i vakuum).

17. Venus er den eneste planeten Solsystem som svinger mot klokken. Det er flere teoretiske grunnlag for dette. Noen astronomer er sikre på at en slik skjebne rammet alle planeter med en tett atmosfære, som først bremser ned og deretter vrir himmellegemet i motsatt retning fra den opprinnelige rotasjonen, mens andre antyder at årsaken var fallet til en gruppe store asteroider. på overflaten av Venus.

18. fra begynnelsen av 1957 (året for lanseringen av den første kunstige satellitten "Sputnik-1") klarte menneskeheten å bokstavelig talt frø bane på planeten vår med forskjellige satellitter, men bare en av dem var heldig nok til å gjenta ‘skjebnen til Titanic’. I 1993 ble den europeiske romfartsorganisasjonens Olympus-satellitt ødelagt av en asteroidekollisjon.

19. De største falt Den 2,7 meter store "Hoba" som er funnet i Namibia regnes som en meteoritt på jorden. Meteoritten veier 60 tonn og er 86% jern, noe som gjør den til det største naturlig forekommende jernstykke på jorden.

20. Tiny Pluto regnes som den kaldeste planeten (planetoid) i solsystemet. Overflaten er dekket av en tykk isskorpe, og temperaturen synker til -200 0 C. Is på Pluto har en helt annen struktur enn på jorden og er flere ganger sterkere enn stål.

21. Offisiell vitenskapelig teori sier at en person kan overleve i det åpne rommet uten romdrakt i 90 sekunder hvis de umiddelbart puster ut all luften fra lungene.

Hvis det forblir en liten mengde gasser i lungene, vil de begynne å utvide seg, etterfulgt av dannelsen av luftbobler, som, hvis de slippes ut i blodet, vil føre til emboli og uunngåelig død. Hvis lungene er fylt med gasser, vil de rett og slett sprekke.

Etter 10-15 sekunder med å være i åpent rom, vil vannet i menneskekroppen bli til damp, og fuktigheten i munnen og før øynene våre begynner å koke. Som et resultat vil mykt vev og muskler hovne opp, noe som fører til fullstendig immobilisering.

Det mest interessante er at de neste 90 sekundene hjernen fortsatt vil leve og hjertet slår.

I teorien, hvis en taper-astronaut som har lidd i det åpne rommet i løpet av de første 90 sekundene blir plassert i et trykkammer, vil han gå av med bare overfladiske skader og lett redsel.

22. Vekten av planeten vår Er en variabel verdi. Forskere har funnet ut at jorden hvert år gjenoppretter med ~ 40,160 tonn og dumper ~ 96,600 tonn, og dermed mister 56,440 tonn.

23. Jordens tyngdekraft komprimerer den menneskelige ryggraden, så når en astronaut kommer inn i rommet, vokser han omtrent 5,08 cm.

Samtidig trekker hjertet seg sammen, synker i volum og begynner å pumpe mindre blod. Det er kroppens respons på en økning i blodvolumet, noe som krever mindre trykk for å sirkulere normalt.

24. I rommet, tett komprimert metalldeler sveises spontant. Dette skjer som et resultat av fraværet av oksider på overflatene, hvis berikelse bare skjer i et oksygenholdig miljø (Jordens atmosfære kan tjene som et tydelig eksempel på et slikt miljø). Av denne grunn behandler NASA (National Aeronautics and Space Administration) alle metalldeler av romfartøy med oksiderende materialer.

25. Mellom planeten og dens satellitt effekten av tidevannsakselerasjon oppstår, som er preget av en avmatning i rotasjonen av planeten rundt sin egen akse og en endring i satellittens bane. Så hvert århundre bremser jordens rotasjon med 0,002 sekunder, noe som resulterer i at lengden på dagen på planeten øker med ~ 15 mikrosekunder per år, og månen beveger seg bort fra oss med 3,8 centimeter årlig.

26. "Space whirligig" kalt en nøytronstjerne, er det det raskeste spinnende objektet i universet, som gjør opptil 500 omdreininger per sekund på sin akse. I tillegg er disse kosmiske kroppene så tette at en spiseskje av deres bestanddel vil veie ~ 10 milliarder tonn.

27. Star of Betelgeuse ligger 640 lysår fra jorden og er den nærmeste kandidaten til vårt planetesystem for tittelen supernova. Den er så stor at hvis du plasserer den på Solens plass, vil den fylle diameteren på Saturns bane. Denne stjernen har allerede fått tilstrekkelig masse på 20 soler for en eksplosjon, og ifølge noen forskere skulle den eksplodere i løpet av de neste 2-3 tusen årene. På toppen av eksplosjonen, som vil vare i minst to måneder, vil Betelgeuses lysstyrke være 1050 ganger høyere enn solens, noe som gjør det mulig å observere dens død fra jorden selv med det blotte øye.

28. Den nærmeste galaksen til oss, Andromeda, ligger i en avstand på 2,52 millioner år. Melkeveien og Andromeda beveger seg mot hverandre i store hastigheter (Andromedas hastighet er 300 km / s, og Melkeveien er 552 km / s) og vil mest sannsynlig kollidere om 2,5-3 milliarder år.

29. I 2011, astronomer oppdaget en planet bestående av 92% ultratett krystallkarbon - diamant. Den dyrebare himmellegemet, som er 5 ganger større enn planeten vår og tyngre enn Jupiter, ligger i stjernebildet Slangen, i en avstand på 4000 lysår fra jorden.

30. Hovedutfordreren den beboelige planeten til det ekstrasolare systemet, "Super-Earth" GJ 667Cc, er bare 22 lysår fra jorden. Imidlertid vil reisen dit ta oss 13 878 738 000 år.

31. Kretser rundt planeten vår det er en dump av avfall fra utviklingen av astronautikk. Mer enn 370 000 gjenstander som veier fra flere gram til 15 tonn roterer rundt jorden med en hastighet på 9 834 m / s, kolliderer med hverandre og sprer seg i tusenvis av mindre deler.

32. Hvert sekund Solen mister ~ 1 million tonn materie og blir flere milliarder gram lettere. Årsaken til dette er strømmen av ioniserte partikler som strømmer fra kronen, som kalles "solvinden".

33. Over tid planetariske systemer blir ekstremt ustabile. Dette skjer som et resultat av svekkelsen av båndene mellom planetene og stjernene de kretser rundt.

I slike systemer skiftes banene til planetene kontinuerlig og kan til og med krysses, noe som før eller siden vil føre til en kollisjon av planeter. Men selv om dette ikke skjer, vil planetene om noen hundre, tusen, millioner eller milliarder år bevege seg bort fra stjernen deres på en slik avstand at dens gravitasjonsattraksjon rett og slett ikke kan holde dem, og de vil gå på en gratis flytur over galaksen.

Fakta kjent og ikke så bra, om planeter, om strukturen i rommet, om menneskekroppen og det dype rommet. Hvert faktum er ledsaget av en stor og fargerik illustrasjon.

1. Solens masse er 99,86% av massen til hele solsystemet, de resterende 0,14% regnes av planeter og asteroider.

2. Magnetfeltet til Jupiter er så kraftig at det hver dag beriker magnetfeltet på planeten vår med milliarder watt.

3. Det største bassenget i solsystemet, dannet som et resultat av en kollisjon med et romobjekt, ligger på Merkur. Dette er Caloris-bassenget, med en diameter på 1 550 km. Kollisjonen var så sterk at sjokkbølgen passerte gjennom hele planeten og endret utseendet radikalt.

4. Solmateriale på størrelse med et nålhode, plassert i atmosfæren på planeten vår, vil begynne å absorbere oksygen i en utrolig hastighet og i løpet av et brutt sekund vil ødelegge alt liv i en radius på 160 kilometer.

5.1 Plutonisk år varer 248 jordår. Dette betyr at mens Pluto bare gjør en fullstendig revolusjon rundt solen, har jorden tid til å gjøre 248.

6. Enda mer interessant er situasjonen med Venus, hvor 1 dag varer 243 jorddager, og et år bare er 225.

7. Marsvulkanen "Olympus" (Olympus Mons) er den største i solsystemet. Lengden er mer enn 600 km, og høyden er 27 km, mens høyden på det høyeste punktet på planeten vår, toppen av Mount Everest, når bare 8,5 km.

8. Eksplosjonen (flash) av en supernova er ledsaget av frigjøring av en gigantisk mengde energi. I løpet av de første 10 sekundene produserer en eksploderende supernova mer energi enn solen på 10 milliarder år, og genererer mer energi på kort tid enn alle objekter i galaksen til sammen (unntatt andre eksploderende supernovaer). Lysstyrken til slike stjerner overskygger lett lysstyrken til galaksene der de blinket.

9. Små nøytronstjerner, hvis diameter ikke overstiger 10 km, veier like mye som solen (husk faktum nr. 1). Tyngdekraften på disse astronomiske objektene er ekstremt høy, og hvis en astronaut hypotetisk lander på den, vil kroppsvekten hans øke med omtrent en million tonn.

10. 5. februar 1843 oppdaget astronomer en komet, som fikk navnet "Great" (aka marskometen, C / 1843 D1 og 1843 I). Flyr nær jorden i mars samme år, "spores" den himmelen i to med halen, hvis lengde nådde 800 millioner kilometer. Jordboere så på halen som strekker seg bak "Den store kometen" i mer enn en måned, til den 19. april 1983 forsvant den helt fra himmelen.

11. Energien fra solstrålene som varmer oss oppsto nå i solens kjerne for mer enn 30 millioner år siden - det meste av denne tiden tok det å overvinne himmellegemets tette skall og bare 8 minutter å komme til overflaten av planeten vår.

12. De fleste av de tunge elementene i kroppen din (som kalsium, jern og karbon) er biprodukter fra supernovaeksplosjonen som startet solsystemet.

13. Forskere ved Harvard University har funnet at 0,67% av alle bergarter på jorden er av opprinnelse fra Mars.

14. Tettheten til Saturn på 5,6846 × 1026 kilo er så lav at hvis vi kunne plassere den i vann, ville den flyte på overflaten.

15. På månen til Saturn, Io, registreres ~ 400 aktive vulkaner. Hastigheten på utslipp av svovel og svoveldioksid under utbruddet kan overstige 1 km / s, og bekkenes høyde kan nå 500 kilometer.

16. I motsetning til hva mange tror, \u200b\u200ber ikke rommet et fullstendig vakuum, men det er nært nok til det, fordi det er minst 1 atom per 88 liter kosmisk materie (og som vi vet er det ingen atomer eller molekyler i vakuum).

17. Venus er den eneste planeten i solsystemet som roterer mot klokken. Det er flere teoretiske grunnlag for dette. Noen astronomer er sikre på at en slik skjebne rammet alle planeter med en tett atmosfære, som først bremser ned og deretter vrir himmellegemet i motsatt retning fra den opprinnelige rotasjonen, mens andre antyder at årsaken var fallet til en gruppe store asteroider. på overflaten av Venus.

18. Siden begynnelsen av 1957 (året for lanseringen av den første kunstige satellitten "Sputnik-1"), har menneskeheten bokstavelig talt klart å så banen til planeten vår med forskjellige satellitter, men bare en av dem var heldig nok til å gjenta 'skjebnen til Titanic'. I 1993 ble den europeiske romfartsorganisasjonens Olympus-satellitt ødelagt av en asteroidekollisjon.

19. Den største meteoritten som har falt til jorden regnes som den 2,7 meter Hoba oppdaget i Namibia. Meteoritten veier 60 tonn og er 86% jern, noe som gjør det til det største naturlig forekommende stykke jern på jorden.

20. Tiny Pluto regnes som den kaldeste planeten (planetoid) i solsystemet. Overflaten er dekket med en tykk isskorpe, og temperaturen synker til -200 0С. Ice on Pluto har en helt annen struktur enn på jorden og er flere ganger sterkere enn stål.

21. Offisiell vitenskapelig teori sier at en person kan overleve i verdensrommet uten romdrakt i 90 sekunder hvis de umiddelbart puster ut all luften fra lungene. Hvis en liten mengde gasser forblir i lungene, vil de begynne å utvide seg, etterfulgt av dannelsen av luftbobler, som, hvis de slippes ut i blodet, vil føre til emboli og overhengende død. Hvis lungene er fylt med gasser, vil de rett og slett sprekke. Etter 10-15 sekunder med å være i åpent rom, vil vannet i menneskekroppen bli til damp, og fuktigheten i munnen og foran øynene våre begynner å koke. Som et resultat vil mykt vev og muskler hovne opp, noe som fører til fullstendig immobilisering. Dette vil bli fulgt av synstap, ising av nesehulen og strupehodet, blå hud, som i tillegg vil lide av alvorlig solbrenthet. Det mest interessante er at de neste 90 sekundene hjernen fortsatt vil leve og hjertet slår. I teorien, hvis en taper-astronaut som har lidd i det åpne rommet i løpet av de første 90 sekundene blir plassert i et trykkammer, vil han gå av med bare overfladiske skader og en liten skrekk.

22. Vekten til planeten vår er en variabel verdi. Forskere har funnet ut at jorden hvert år gjenoppretter med ~ 40,160 tonn og dumper ~ 96,600 tonn, og dermed mister 56,440 tonn.

23. Jordens tyngdekraft komprimerer den menneskelige ryggraden, så når en astronaut kommer inn i rommet, vokser han omtrent 5,08 cm. Samtidig trekker hjertet seg sammen, synker i volum og begynner å pumpe mindre blod. Det er kroppens respons på en økning i blodvolumet, noe som krever mindre trykk for å sirkulere normalt.

24. I rommet sveises tett komprimerte metalldeler spontant. Dette skjer som et resultat av fravær av oksider på overflatene, hvis berikelse bare skjer i et oksygenholdig miljø (Jordens atmosfære kan tjene som et tydelig eksempel på et slikt miljø). Av denne grunn er NASA-spesialister National Aeronautics and Space Administration et byrå eid av den amerikanske føderale regjeringen, og rapporterer direkte til visepresidenten i USA og 100% finansiert over statsbudsjettet, ansvarlig for sivil romlandsprogram. Alle bilder og videoer tatt av NASA og dets datterselskaper, inkludert fra mange teleskoper og interferometre, er publisert i det offentlige området og kan kopieres fritt. alle metalldeler av romfartøyer behandles med oksiderende materialer.

25. Mellom planeten og dens satellitt oppstår effekten av tidevannsakselerasjon, som er preget av en avmatning i rotasjonen av planeten rundt sin egen akse og en endring i satellittens bane. Så hvert århundre bremser jordens rotasjon med 0,002 sekunder, noe som resulterer i at lengden på dagen på planeten øker med ~ 15 mikrosekunder per år, og månen beveger seg bort fra oss med 3,8 centimeter årlig.

26. 'Space whirligig' kalt en nøytronstjerne er det raskeste spinnende objektet i universet, som gjør opptil 500 tusen omdreininger per sekund rundt sin akse. I tillegg er disse kosmiske kroppene så tette at en spiseskje av deres bestanddel vil veie ~ 10 milliarder tonn.

27. Stjernen Betelgeuse ligger 640 lysår fra jorden og er den nærmeste kandidaten til vårt planetesystem for tittelen supernova. Den er så stor at hvis du plasserer den på Solens plass, vil den fylle diameteren på Saturns bane. Denne stjernen har allerede fått tilstrekkelig masse på 20 soler for en eksplosjon, og ifølge noen forskere skulle den eksplodere i løpet av de neste 2-3 tusen årene. På toppen av eksplosjonen, som vil vare i minst to måneder, vil Betelgeuses lysstyrke være 1050 ganger høyere enn solens, noe som gjør det mulig å observere dens død fra jorden selv med det blotte øye.

28. Den nærmeste galaksen til oss, Andromeda, er i en avstand på 2,52 millioner år. Melkeveien og Andromeda beveger seg mot hverandre i store hastigheter (Andromedas hastighet er 300 km / s, og Melkeveien er 552 km / s) og vil mest sannsynlig kollidere om 2,5-3 milliarder år.

29. I 2011 oppdaget astronomer en planet som består av 92% ultratett krystallkarbon - diamant. Den dyrebare himmellegemet, som er 5 ganger større enn planeten vår og tyngre enn Jupiter, ligger i stjernebildet Slangen, i en avstand på 4000 lysår fra jorden.

30. Hovedkonkurrenten om tittelen til en bebodd planet utenfor solsystemet, "Super-Earth" GJ 667Cc, er bare 22 lysår fra jorden. Imidlertid vil reisen dit ta oss 13 878 738 000 år.

31. I bane av planeten vår er det en avfallsdump fra utviklingen av astronautikk. Mer enn 370 000 gjenstander som veier fra flere gram til 15 tonn roterer rundt jorden med en hastighet på 9 834 m / s, kolliderer med hverandre og sprer seg i tusenvis av mindre deler.

32. Hvert sekund mister solen ~ 1 million tonn materie og blir lettere med flere milliarder gram. Årsaken til dette er strømmen av ioniserte partikler som strømmer fra kronen, som kalles "solvinden".

33. Over tid blir planetariske systemer ekstremt ustabile. Dette skjer som et resultat av svekkelsen av båndene mellom planetene og stjernene de kretser rundt. I slike systemer forskyves banene til planetene konstant og kan til og med krysses, noe som før eller siden vil føre til en kollisjon av planeter. Men selv om dette ikke skjer, vil planetene om noen hundre, tusen, millioner eller milliarder år bevege seg bort fra stjernen deres på en slik avstand at dens gravitasjonsattraksjon rett og slett ikke kan holde dem, og de vil gå på en kombinert flytur over galaksen.

34. Solen utgjør 99,8 prosent av solsystemets masse.