Теги → пульсары

«Музыка пульсаров», или Как звучат быстро вращающиеся нейтронные звёзды

Государственная корпорация Роскосмос и Физический институт имени П.Н.Лебедева Российской академии наук (ФИАН) представили проект «Музыка пульсаров».

Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звёзды сверхвысокой плотности. Они имеют период вращения и определённую модуляцию приходящего к Земле излучения.

Сигналы пульсаров можно использовать как эталоны времени и ориентиры для спутников, а переведя их частоту в звуковые волны, можно получить своеобразную музыку. Именно такую «мелодию» и создали российские специалисты.

Для формирования «музыки» использовались данные орбитального телескопа «Спектр-Р». Этот аппарат совместно с земными радиотелескопами образовывает радиоинтерферометр со сверхбольшой базой — основу международного проекта «Радиоастрон». Телескоп был запущен ещё в 2011 году. В начале текущего года на борту аппарата «Спектр-Р» возник сбой: обсерватория перестала откликаться на команды. Таким образом, миссия обсерватории, по всей видимости, завершена.

Нужно отметить, что за время своей работы телескоп «Спектр-Р» позволил собрать огромное количество важной научной информации. Именно эти данные позволили реализовать проект «Музыка пульсаров». «Теперь каждый может узнать, как звучит космический "оркестр" из 26 пульсаров, которые изучали российские учёные на основе данных орбитального телескопа "Спектр-Р" и проекта "Радиоастрон"», — отмечает Роскосмос. 

Китайский спутник осуществляет навигацию по рентгеновскому пульсару

Китай осуществил успешный запуск первого в мире спутника, осуществляющего навигацию на основе рентгеновского излучения пульсаров. Аппарат носит имя XPNAV-1 (сокращённо от X-ray Pulsar NAVigation).

XPNAV-1 является разработкой Китайской академии космических технологий, которая находится в подчинении Корпорации аэрокосмической науки и техники КНР (CASC). Спутник весом около 240 кг был запущен с космодрома Цзюцюань, расположенного на краю пустыни Бадын-Джаран в провинции Ганьсу. Старт осуществлён при помощи ракеты-носителя «Чанчжэн-11» (Long March 11) на твёрдом топливе.

Главной задачей XPNAV-1 является обнаружение сигналов от почти трёх десятков рентгеновских пульсаров. На основе полученной информации, сбор которой может продлиться до десяти лет, планируется сформировать специальную навигационную базу данных. Впоследствии её смогут использовать космические корабли для определения местоположения в глубоком космосе.

Добавим, что пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды, возникающие в результате вспышек сверхновых. Массы нейтронных звёзд сравнимы с массой Солнца, но радиус обычно составляет всего 10–20 километров. Пульсары являются источником радио-, оптического, рентгеновского и (или) гамма-излучения. 

Гамма-пульсар впервые обнаружен в другой галактике

Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) сообщило об обнаружении первого гамма-пульсара в другой галактике.

Открытие сделано благодаря данным, переданным на Землю космической обсерваторией Fermi Gamma-ray Space Telescope, предназначенной для наблюдения больших областей космоса в диапазоне гамма-излучения.

Пульсар PSR J0540-6919 расположен на краю туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике, являющейся спутником Млечного Пути. Эта галактика располагается на расстоянии около 163 тыс. световых лет от нас.

Пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды, возникающие в результате вспышек сверхновых. Массы нейтронных звёзд сравнимы с массой Солнца, но радиус обычно составляет всего 10–20 километров. Пульсары являются источником радио-, оптического, рентгеновского и (или) гамма-излучения.

Объект PSR J0540-6919 вращается с частотой около 20 оборотов в секунду. Его возраст оценивается в 1700 лет.

Нужно отметить, что до старта миссии Fermi Gamma-ray Space Telescope было известно всего семь гамма-пульсаров. На сегодняшний день обнаружено более 160 подобных космических объектов. О новом открытии исследователи подробно расскажут в ноябрьском номере журнала Science. 

Вращающиеся вокруг пульсаров планеты можно будет «ловить» за электрические хвосты

Казалось бы, такие экзотические небесные тела, как пульсары, никак не подходят на роль звезд, вокруг которых могут вращаться планеты. Тем не менее, на сегодняшний день известно уже о четырех планетах, «родными» звездами для которых являются именно пульсары. И, как полагают ученые, более пристальное внимание к уже открытому квартету позволит разработать методики обнаружения планет, обращающихся вокруг энергетически мертвых звезд.

Планетная система PSR B1257+12 с пульсаром в центре глазами художника

Как известно, пульсары представляют собой сверхплотные нейтронные звезды, которые остаются после взрывов сверхновых. В результате взрыва звезды создается столь высокое давление, которое сталкивает протоны с электронами, формируя нейтроны. Вещество, из которого состоят нейтронные звезды, является самым плотным из известных науке: масса кубика звездного вещества размером с кусочек сахара-рафинада достигает сотен миллионов тонн. Таким образом, масса пульсара по диаметру не превышающего в поперечнике Москву с легкостью перекрывает массу Солнца, диаметр которого равен 1,392 млн км.

Крабовидная туманность, возникшая после взрыва сверхновой, глазами телескопов Хаббл и Чандра

Исследователи из Парижской обсерватории обнаружили, что пульсарные планеты при движении могут взаимодействовать со звёздным ветром электрически заряженных частиц родительских пульсаров, оставляя за собой на орбите мощные электрические токи. Эти токи способны генерировать радиоволны, что может помочь учёным определить присутствие планет возле пульсара.

Также ученые считают, что известные планеты, обращающиеся вокруг пульсаров, родились уже после взрыва сверхновой, указывая на то, что в противном случае планеты двигались бы по эллиптическим орбитам, а не по круговым.

Материалы по теме:

Источник:

Скорость импульсов от звезды превысила скорость света

Лабораторные эксперименты в последние несколько десятилетий продемонстрировали, что скорость света может быть преодолена без нарушения принципов специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна. Теперь астрофизики зафиксировали реальный пример сверхсветовой скорости в форме радиоимпульсов от пульсара.
Схематическое представление пульсара с осями вращения
Сверхсветовая скорость ассоциируется с аномальной дисперсией (дисперсии света – это зависимость коэффициента преломления среды от длины волны; пример – призма), при которой показатель преломления среды растёт при прохождении через неё света. Если одиночный импульс (состоящий из группы световых волн с разной длиной волны) проходит сквозь такое пространство, групповая скорость импульса может вырасти до большей скорости, чем любой из волн по отдельности, но энергия импульса по-прежнему перемещается со скоростью света. Это означает, что информация всё так же передаётся в соответствии с СТО. Возглавляемые Фредериком Дженетом (Frederick Jenet) из Университета Техаса (University of Texas) в Браунсвилле физики наблюдали за находящимся в 10 тыс. световых годах от Земли пульсаром PSR B1937+21. Они использовали инструменты обсерватории Arecibo в Пуэрто-Рико для получения радиоданных в течение трёх дней на частоте 1420,4 МГц с шириной полосы 1,5 МГц. Выяснилось, что более близкие к центру импульсы прибывали раньше нормального времени, что свидетельствовало об их перемещении быстрее скорости света. Пульсар – это нейтронная звезда, которая характеризуется быстрым вращением и радио-, оптическим и гамма-излучением, приходящим к Земле с регулярными интервалами, как свет маяка. На импульсы влияют несколько факторов в ходе их путешествия по межзвёздному пространству. Если они пролетят через магнитное поле, плоскость поляризации может повернуться, а при встрече со свободными электронами импульсы распадутся. Нейтральный водород же их поглотит. Дженет считает, что и аномальная дисперсия оказывает эффект. Учёные предполагают вероятное прохождения импульсов через облако водорода с резонансной частотой 1420,4 МГц – это значение как раз в центре изучавшегося диапазона. В результате дисперсии групповая скорость перешла в сверхсветовую, и импульсы с близкими к резонансной частотами прибыли к Земле раньше остальных. Исследователи полагают, что превышение скорости света вызвано "взаимодействием между масштабом времени в импульсе и масштабом времени среды", и по лабораторным экспериментам такое явление известно, однако применительно к космическим телам и событиям оно наблюдается впервые. Открытие должно помочь астрономам лучше понять состав межзвёздного вещества и особенно свойства облаков из нейтрального (неионизированного) водорода в нашей галактике. Материалы по теме: - Разработан принцип сверхбыстрого лазера;
- "Разоблачающие" Т-лучи оставляют рентгеновские позади;
- Учёные "слепили" самого маленького в мире снеговика.

Разработаны основы галактической системы позиционирования

С древнейших времен люди пытались каким-либо образом определить свое положение на поверхности Земли – ориентировались по звездам, Солнцу. Однако такой метод оказывался работоспособным отнюдь не всегда, да и не мог предоставить точную информацию о текущем положении наблюдателя. Глобальная система позиционирования существенно изменила в лучшую сторону жизнь человечества, предоставив великолепный инструмент определения своего местоположения, работающий в любую погоду и в любой точке земного шара. Но человечество не стоит на месте – когда-нибудь мечты о длительных космических полетах станут реальностью, породив необходимость решения целого ряда задач. Одной из них остается старая как мир задача ориентации в пространстве, но теперь уже в совсем других масштабах – по крайней мере, в масштабах Галактики. В этом случае развитую систему спутников, как это имеет место в случае системы GPS, развернуть практически невозможно. Однако природа сама приходит нам на помощь, предоставив «маячки», по которым астронавты будут ориентироваться на просторах космоса.
Пульсар
Речь идет о таких уникальных объектах, как пульсары. Определение своего положения относительно четырех пульсаров, координаты которых заранее известны, позволяет вычислить координаты космического корабля в Галактике с точностью до одного метра. Исследователи Парижской обсерватории, Бартоломе Колл (Bertolomé Coll) и его коллеги, предлагают для этой цели использовать следующие четыре объекта глубокого космоса: 0751+1807 (с периодом пульсации 3,5 мс), 2322+2057 (4,8 мс), 0711-6830 (5,5 мс) и 1518+0205B (7,9 мс), Как известно, положение в пространстве можно определить при помощи трех координат, так почему же ученые предлагают использовать четыре пульсара для вычислений. Здесь стоит вспомнить, что мы живем не в трех измерениях, а четырех – пространстве-времени – необходимость рассматривать время как еще одно измерение убедительно показал в начале прошлого столетия Альберт Эйнштейн. Именно для ориентации в системе координат пространство-время и необходимо рассматривать положение какого-либо объекта относительно четвертого пульсара. Главными достоинствами именно такого подхода к системе глобального позиционирования, но уже в масштабах целой Галактики, является простота и точность методов вычисления координат – согласно оценкам ученых, вычисления с точностью до одного метра будут занимать доли секунды; доступность пульсаров для наблюдений в течение практически неограниченного отрезка времени; отсутствие затрат на создание самой системы позиционирования – природа уже все сделала за нас. Материалы по теме: - Канадский школьник колонизирует космос за $563 млрд;
- Стартовал поиск экзопланет земной группы;
- Космический туризм обречен быть дорогим удовольствием.

Einstein@Home: изучение тайн Вселенной с помощью домашнего ПК

В XXI веке мощности домашних и рабочих ПК во время простоя можно использовать не только для поиска лекарств от рака, но и во благо астрономии. Доказательство тому - проект распределенных вычислений Einstein@Home. Его суть заключается в использовании мощностей волонтеров для исследования и поиска гравитационных волн во Вселенной, существование которых в свое время предсказал Альберт Эйнштейн. Согласно теории, нейтронные звезды, пульсары и черные дыры могут быть источниками настолько мощного излучения, что его можно зафиксировать на нашей планете. Задачей Einstein@Home является составление атласа излучаемых звездами-пульсарами полей. Курируют проект две организации – LIGO (Laser Interferometer Gravitational wave Observatory, Лазерно-интерферометрная Обсерватория по изучению Гравитационных Полей) и Британо-германская обсерватория GEO-600. Совсем недавно к программе присоединилась еще одна обсерватория - Arecibo Observatory, находящаяся в Пуэрто-Рико.
Einstein@Home: изучение тайн Вселенной с помощью домашнего ПК
На данный момент в проекте задействовано 200 тыс добровольцев. Их количество постепенно растет. Примечательно, что исследования Einstein@Home могут доказать, и, наоборот, опровергнуть гипотезу Эйнштейна относительно теории относительности и трактование понятия «гравитация». Рост числа волонтеров позволит намного ускорить ход изучения интересующих ученых вопросов, даст возможность проводить большее количество сравнений и расчетов. К счастью, современный уровень прогресса и технологий позволяет человеку заглянуть в самые отдаленные уголки Вселенной, и, возможно, разгадать ее загадки. Материалы по теме: - Теперь в фолдинг белков можно играть;
- Folding@Home и NVIDIA: GeForce GTX 280 в 5 раз быстрее PlayStation 3?.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥