Астрономам удалось раскрыть природу аномальных по своей яркости одиночных импульсов от миллисекундного пульсара. Миллисекундные пульсары – это особый класс нейтронных звезд с периодом вращения в диапазоне от 1 до 10 миллисекунд. Миллисекундными пульсарами ученые называют быстро вращающиеся (менее десяти миллисекунд) нейтронные звезды, которые испускают сильное электромагнитное излучение. Быстро вращающиеся миллисекундные пульсары резко замедляют свое вращение при смерти звезды-компаньона.
Учёные обнаружили причину затмений пульсаров
На аппарате установлены два главных инструмента - телескоп LAT, предназначенный для обзора неба в гамма-диапазоне, и детектор гамма-вспышек GBM. Астрономы из коллаборации LAT под руководством Тайрела Джонсона Tyrel Johnson из университета имени Джорджа Мейсона в городе Фейрфакс США обнаружили при помощи этого телескопа очень яркий источник гамма-излучения в звездном "кладбище" - древнем шаровом скоплении NGC 6624, удаленном от Земли на 27 тысяч световых лет. Этим источником периодических колебаний гамма- и радиоизлучения оказался миллисекундный пульсар, получивший кодовое имя J1823-3021A. Периодические колебания в мощности гамма-излучения от этого объекта оказались достаточно четкими для того, чтобы вычислить скорость его вращения и другие параметры. Джонсон и его коллеги проследили за изменениями в силе самых мощных всплесков в излучении J1823-3021A с 2008 по 2010 год. Этот объект оказался самым ярким и удаленным миллисекундным пульсаром среди известных человечеству. Исследователи отмечают, что такая высокая мощность J1823-3021A указывает на то, что только этот пульсар, а не "коллектив" из нескольких угасших звезд, является основным источником гамма-излучения в скоплении NGC 6624.
Исследователи провели поиск пульсаров в выборке из 97 шаровых скоплений. Новооткрытый пульсар, получивший обозначение GLIMPSE-C01A, имеет период вращения 19,78 миллисекунды и меру дисперсии, показывающей количество электронов в луче зрения между землей и пульсаром, в 491,1 парсек на кубический сантиметр. Просмотров: 0.
В конце концов от звезды-компаньона остается белый карлик, поглощение прекращается, система становится миллисекундным двойным пульсаром с круговой орбитой. Наиболее правдоподобный, по мнению Чемпиона, — предположение о существовании третьей звезды типа Солнца, находящейся довольно близко к двойной системе. Ее гравитационное притяжение делает орбиту вытянутой. По другой версии, формирование пульсара происходило в шаровом скоплении звезд, где на него могло оказать влияние гравитационное притяжение многочисленных соседних звезд. По третьей, наименее правдоподобной, пульсар, несмотря на высокую скорость вращения, еще очень молод.
Одним из недавних примеров использования миллисекундных пульсаров в качестве точных космических часов было измерение крошечных колебаний времени, вызванных прохождением низкочастотных гравитационных волн, вызванных слияниями далеких черных дыр и столкновениями нейтронных звезд. Эти низкочастотные гравитационные волны позволяют астрономам заглянуть в центры массивных галактик и лучше понять, как они образовались. В будущем системы синхронизации пульсаров также можно будет использовать в навигационных целях, а быстро вращающиеся нейтронные звезды будут играть важную роль в космических системах GPS, считают ученые. Чем старше становятся пульсары, тем скорость их вращения становится меньше. Тем не менее, если эти мертвые звезды существуют в двойной системе, они могут обрести второе дыхание. За счет поглощения материи своих компаньонов такие пульсары вновь вращаются быстрее, а иногда еще быстрее, чем раньше и таким образом превращаются в миллисекундные пульсары.
Астрономы сообщили об открытии сотен мёртвых звёзд, пульсирующих гамма-излучением
Millisecond Pulsars. Используя космический аппарат NuSTAR и прибор NICER, команда астрономов обнаружила новый аккрецирующий миллисекундный рентгеновский пульсар. Астрономы изучили миллисекундный пульсар-«красноспинник» PSR J1023+0038, предположив, почему образуются оптические и рентгеновские пульсации. Миллисекундные пульсары — самые быстро вращающиеся пульсары.
Science news
Итого, уже за первые несколько дней удалось выяснить что новый источник — аккрецирующий миллисекундный пульсар в двойной системе с маломассивной звездой. Международная группа астрономов обнаружила три новых миллисекундных пульсара в шаровом скоплении М62 (также известном как NGC 6266). В ходе длительных наблюдений, астрономы провели исследование необычно ярких одиночных импульсов (BSPs) на примере миллисекундного пульсара PSR B1744-24A. Миллисекундные пульсары (MSP) представляют собой особые объекты в космосе, которые обладают удивительной точностью вращения. Однако от других видов пульсаров миллисекундные пульсары отличает необычайная скорость вращения, проявляющаяся в периодах до нескольких миллисекунд.
Обнаружены три новых миллисекундных пульсара
Между тем, обычно двойные миллисекундные пульсары (пульсары, у которых период импульса меньше 10 миллисекунд) имеют практически идеальные круговые орбиты. «Этот быстрый и энергичный миллисекундный пульсар был впервые обнаружен как точечный источник. Наблюдаемый факт: в центре Млечного Пути отсутствуют миллисекундные пульсары. Однако этот механизм не может объяснить появление миллисекундных пульсаров, которые делают десятки и сотни оборотов в секунду. Наиболее быстро вращающиеся пульсары с периодами вращения менее 30 мс известны как миллисекундные пульсары (MSP). Так, в НАСА заявляют, что PSR J1311-3430 является первым миллисекундным пульсаром, который был обнаружен только с помощью гамма-диапазона.
Обнаружены новые быстро вращающиеся пульсары
Настолько яркий — 100 миллиКраб, что было ясно — промедление смерти подобно, надо срочно бить в набат и сообщить об открытии, пока это не сделали команды телескопов — мониторов всего неба. Отправленная астрономическая телеграмма вызвала «цепную реакцию». Сначала, с некоторым удивлением, источник был обнаружен командой рентгеновского телескопа MAXI JAXA на Международной космической станции, причём выяснилось, что вспышка началась почти на неделю раньше — как минимум, 15 февраля, но была пропущена японскими коллегами. Дальше подтянулись более чувствительные рентгеновские телескопы и новости полились рекой. Такие всплески происходят в том случае, когда на поверхности нейтронной звезды накапливается достаточно много аккрецированного то есть перетёкшего с невырожденной звезды-компаньона вещества для того, чтобы зажечь термоядерную реакцию.
Теория происхождения всех миллисекундных пульсаров полностью не разработана. Наиболее распространенная теория их образования говорит, что такой пульсар изначально вращается не настолько быстро, но постепенно раскручивается благодаря аккреции вещества со звезды, образующей с ним тесную двойную систему. По этой причине пульсары иногда называют «раскрученными пульсарами» англ.
Миллисекундные пульсары являются членами маломассивных рентгеновских двойных систем. Рентгеновское излучение в этих системах исходит от аккреционного диска вокруг нейтронной звезды , на которую перетекают внешние слои звезды-компаньона, переполнившей свою полость Роша. Передача углового момента через аккреционный диск теоретически может увеличить скорость вращения пульсара до сотен оборотов в секунду. Магнитное поле миллисекундных пульсаров значительно слабее, чем у других пульсаров, поэтому энергию вращения они теряют медленно, и время их возможной жизни сопоставимо с возрастом наблюдаемой Вселенной. Это означает, что миллисекундные пульсары возникают очень редко. Они характерны для шаровых скоплений, где обычная нейтронная звезда может захватить другую звезду [3]. Миллисекундные пульсары являются старыми пульсарами, хотя не все старые пульсары вращаются быстро.
Одиночные старые пульсары, двойные пульсары, а также члены любых широких двойных систем не могут раскручиваться, и вращение их со временем только замедляется.
Три обнаруженных миллисекундных пульсара оказались двойными системами. Это делает все известные на сегодняшний день 10 пульсаров в Messier 62 двойными. Учёные удивлены тем, что в этом скоплении обнаружены только двойные пульсары, в отличие от других известных скоплений, где изолированные пульсары находятся легче.
Один из новых пульсаров, M62H, имеет период вращения около 3,7 миллисекунд. Его спутник имеет минимальную массу, равную примерно 0,00236 массы Солнца 2,5 массы Юпитера , что делает M62H двойной системой с самым лёгким компаньоном среди известных. Орбитальный период системы составляет 0,133 дня.
Первый MSP телескоп нашел 27 февраля 2018 года, а чуть позже, 18 апреля, команда, работающая с инструментом LAT космической обсерватории Ферми, подтвердила это открытие. Он находится на расстоянии около 4000 световых лет от нас, вращается приблизительно 192 раза в секунду и испускает гамма-излучение. Миллисекундные пульсары — это особый вид нейтронных звезд, которые могут вращаться вокруг своей оси сотни раз в секунду. Изучая MSP, ученые хотят не только лучше понять эволюцию нейтронных звезд и больше узнать об их веществе вещество нейтронных звезд — самая плотная форма материи , но и научиться использовать такие пульсары для обнаружения низкочастотных гравитационных волн. Поэтому поиски таких пульсаров необходимы.
"Ферми" обнаружил самый молодой миллисекундный пульсар
FAST также позволили астрономам исследовать три других миллисекундных пульсара в скоплении М 53. Обнаруженный пульсар имеет период вращения около 1,83 миллисекунды, а орбитальный период составляет почти 1,2 дня. The most rapidly rotating pulsars, those with rotation periods below 30 milliseconds, are known as millisecond pulsars (MSPs).
Обнаружен новый миллисекундный пульсар
Кроме того, большая собирающая площадь NICER и большой опыт его команды в подобных исследованиях очень быстро выявили ещё одну интересную черту этого объекта — были обнаружены когерентные пульсации рентгеновского потока на частоте 447. По доплеровскому сдвигу этой частоты удалось оценить и орбитальный период — примерно 5. Итого, уже за первые несколько дней удалось выяснить что новый источник — аккрецирующий миллисекундный пульсар в двойной системе с маломассивной звездой. Не остались в стороне от поисков и наземные телескопы, хотя им источник пока не показывается: ни радиотелескопу MeerKAT в ЮАР, ни наблюдателям на оптических телескопах Южного полушария SRGA J1444 расположен в созвездии Циркуля на южном небе увидеть его пока не удалось.
Впрочем, он расположен вблизи плоскости Галактики, где пылевые облака существенно затрудняют наблюдения в видимом свете.
Но звезда-компаньон в обнаруженной системе не является белым карликом. Ее радиус в сотню раз превышает радиус белого карлика и в пять раз радиус нормальной звезды такой же массы.
Наблюдения также показали присутствие необычно большого количества газа в системе. Этот газ был потерян гигантом и затем отброшен слишком быстро вращающимся пульсаром. Как говорит Франческо Ферраро Francesco Ferraro из обсерватории Болоньи, возможны два объяснения наблюдаемой картины.
Если взять обычный камертон ля первой октавы и легонько по нему ударить, то за время между двумя последовательными колебаниями его зубцов нейтронная звезда в SRGA J1444 шар массой в 3х1030 кг и радиусом в 12—15 км! По доплеровскому сдвигу этой частоты удалось оценить и орбитальный период — примерно 5. Итого, уже за первые несколько дней удалось выяснить что новый источник — аккрецирующий миллисекундный пульсар в двойной системе с маломассивной звездой. Не остались в стороне от поисков и наземные телескопы, хотя им источник пока не показывается: ни радиотелескопу MeerKAT в ЮАР, ни наблюдателям на оптических телескопах Южного полушария SRGA J1444 расположен в созвездии Циркуля на южном небе увидеть его пока не удалось. Впрочем, он расположен вблизи плоскости Галактики, где пылевые облака существенно затрудняют наблюдения в видимом свете.
Они образуются в результате коллапса звезды относительно небольшой массы — менее 1,6—2,4 солнечных масс.
Звёзды большей массы превращаются в чёрные дыры. Далеко не всякая нейтронная звезда становится пульсаром. Ещё реже пульсары излучают только в гамма-диапазоне. Данные «Ферми» стали и станут кладезем информации для целого спектра научных работ по астрономии. Также гамма-пульсары с импульсами миллисекундной длительности хорошо подходят для космической навигации.
Астрономы смоделировали образование миллисекундного пульсара
Многие из них находятся в шаровых скоплениях. Природа образования пульсаров до конца остается неизвестной. В настоящее время известно около 130 миллисекундных пульсаров. Самые важные и оперативные новости — в нашем телеграм-канале «Ямал-Медиа».
Одна из таких работ опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Общий вывод: Вселенная гудит от гравитационного излучения - очень низкочастотного гула, который ритмично растягивает и сжимает пространство-время и заключенную в нем материю. Как сообщает Phys.
Все они описывают более чем 15-летние наблюдения за миллисекундными пульсарами в Млечном Пути. Ученые пишут, что на точные ритмы пульсаров влияет растяжение и сжатие пространства-времени, "вину" в чем они возлагают на гравитационные волны, распространяющиеся на очень низких частотах.
Однако до последнего времени в распоряжении ученых попросту не было сверхчувствительных приборов, которые могли бы зафиксировать такие волны. Ранее было установлено, что коротковолновые изменения системы "пространство-время" вызываются слиянием маломассивных черных дыр, а иногда и нейтронных звезд.
Возник вопрос о том, создаются ли длинные гравитационные волны также черными дырами? В статье консорциума NANOGrav приводятся доказательства того, что гул Вселенной создается сотнями тысяч пар сверхмассивных черных дыр, которые за всю свою долгую историю достаточно приблизились друг к другу, чтобы слиться. Команда провела моделирование популяций сверхмассивных двойных черных дыр и сравнила предсказанные сигнатуры гравитационных волн с самыми последними наблюдениями NANOgrav.
Это связано с его коротким периодом вращения, широким профилем и высокой степенью дисперсии, что затрудняет его поиск с помощью традиционных методов. Открытие PSR J1431? Комментарии: Еще нет комментариев, станьте первым коментатором! Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!