Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Астрономы нашли у миллисекундных пульсаров радиоизлучение на краю их магнитосферы
03.04.2026 [16:27],
Дмитрий Федоров
Астрономы выяснили, что миллисекундные пульсары — быстро вращающиеся нейтронные звёзды, оставшиеся после гибели массивных светил, — испускают радиоволны не только у магнитных полюсов, как считалось десятилетиями. Анализ почти 200 таких объектов показал, что примерно у 33 % таких пульсаров радиоизлучение идёт из двух и более зон, тогда как у более медленно вращающихся нейтронных звёзд этот показатель составляет 3 %. 
Источник изображений: nasa.gov Исследователи сравнили радионаблюдения почти 200 быстро вращающихся пульсаров с данными в гамма-диапазоне и обнаружили, что удалённые радиоимпульсы совпадают по фазе с гамма-всплесками, которые зарегистрировал космический телескоп NASA Fermi. Из этого следует, что оба сигнала, вероятно, возникают в одних и тех же удалённых областях вокруг пульсара, а не только у поверхности нейтронной звезды. Результаты исследования, опубликованные 25 марта в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, меняют прежнюю модель, согласно которой считалось, что пульсары испускают пучки излучения лишь вблизи поверхности и у полюсов. Авторы работы считают, что миллисекундные пульсары испускают радиоволны не только у своих полюсов, но и в удалённой области вокруг звезды, где движется закрученный поток заряженных частиц, увлекаемый её быстрым вращением. Новая модель помогает понять, почему радиосигналы части таких объектов выглядят неровными, будто разбитыми на отдельные фрагменты. Всё зависит от того, под каким углом пульсар виден с Земли: телескоп может уловить сигнал от полюсов, от удалённой области с заряженными частицами или сразу от обеих зон.  Из этого следует, что миллисекундные пульсары, вероятно, легче обнаружить, чем предполагалось раньше. Радиоволны распространяются в более широком диапазоне направлений, а не только в узком конусе от полюсов, поэтому для регистрации такого объекта его ось не должна быть точно направлена на Землю. Это важно для проектов, где массивы пульсаров используют для измерения ряби пространства-времени, то есть гравитационных волн. При этом главный вопрос остаётся открытым: исследователи пока не понимают, как радиоимпульсы могут возникать так далеко от нейтронной звезды и от её ближайшей турбулентной среды. Пульсары появляются после коллапса массивных звёзд, исчерпавших топливо для внутреннего ядерного синтеза. После такого коллапса остаётся сверхплотный объект с чрезвычайно мощным магнитным полем. Если бы чайную ложку вещества нейтронной звезды доставили на Землю, она весила бы около 10 млн тонн. Скорость вращения такого объекта может доходить до 700 оборотов в секунду. Благодаря этой исключительной стабильности пульсары используют как очень точные универсальные «часы». Саймон Джонстон (Simon Johnston) из австралийского научного агентства CSIRO заявил, что регистрация сигналов и от поверхности звезды, и от самой границы досягаемости её магнитного поля говорит о более сложной природе этих объектов, чем предполагалось раньше. Михаэль Крамер (Michael Kramer) из Института радиоастрономии Общества Макса Планка (MPIfR) подчеркнул, что без понимания происхождения таких сигналов и причин их формы пульсары нельзя в полной мере использовать для высокоточных астрономических измерений. «Джеймс Уэбб» открыл невозможную планету — как лимон с бесконечными алмазами внутри
18.12.2025 [16:13],
Геннадий Детинич
Если бы в астрономии существовало понятие «флеш-рояль», то открытие экзопланеты PSR J2322-2650b точно соответствовало бы этому карточному термину. Эта планета необычна во всём — от материнской звезды до геометрии и состава атмосферы. Более того, вообще непонятно её происхождение — она не могла эволюционировать ни из звезды, ни из планеты. Загадка куда ни глянь. И с этим учёным ещё предстоит разобраться. 
Источник изображения: Ralf Crawford (STScI) Экзопланета PSR J2322-2650b находится на расстоянии менее двух млн км от своей звезды — это в десять раз ближе, чем Земля отстоит от Солнца. При этом центральная звезда — это миллисекундный пульсар, или нейтронная звезда, с массой Солнца и диаметром около 20 км. На экзопланету действуют колоссальные гравитационные силы пульсара, превратившие её в небесное тело, по форме напоминающее лимон или мяч для регби. Экзопланета совершает полный оборот вокруг звезды за 7,8 часа. Она представляет собой горячий юпитер. «Джеймс Уэбб» смог подробно изучить спектры PSR J2322-2650b на всём протяжении её орбиты, что стало возможным благодаря относительно холодной природе пульсара. Будь на его месте обычная звезда, её свет испортил бы все данные по планете. В целом эта звёздная система относится к типу «чёрная вдова», когда пульсар постепенно разрушает меньшего компаньона гравитацией, мощным рентгеновским и гамма-излучением, а также ветром из частиц. Удивительным оказался состав атмосферы экзопланеты: в ней доминировали гелий и углеродные молекулы C₂ и C₃. Фактически в атмосфере PSR J2322-2650b «плавали» облака сажи, что позволило предположить кристаллизацию углерода по мере погружения в недра планеты. Вероятно, там создались условия для превращения значительной массы углерода в алмазы. В отличие от типичных экзопланет, в атмосфере PSR J2322-2650b отсутствуют привычные молекулы вроде воды, метана или углекислого газа. И это ещё одна загадка. Состав атмосферы бросает вызов существующим моделям формирования планет: он исключает стандартные механизмы, такие как аккреция в протопланетном диске или сброс внешних слоёв звезды. Иными словами, до наблюдаемого состояния планета PSR J2322-2650b не могла развиться ни из экзопланеты, ни из звезды. Сделанное открытие фактически размывает грань между планетами и звёздами. Как отметил ведущий автор работы Майкл Чжан (Michael Zhang): «Это совершенно новый тип атмосферы планеты, которого никто раньше не видел». Тем самым открытие ставит перед наукой новые загадки и подталкивает к дальнейшему исследованию подобных систем. Обнаружен загадочный источник радиосигналов из области Вселенной, где ничего нет
16.01.2025 [20:52],
Геннадий Детинич
Строящийся поэтапно новейший радиотелескоп ASKAP в Австралии засёк странный во всех отношениях источник радиосигналов, которому пока нет объяснения. Радиоимпульс приходит на Землю с интервалом 6,5 часов. Это настолько длительный период, что его нельзя объяснить современной теорией таких периодических источников, как пульсары, магнетары или белые карлики. И эту тайну ещё предстоит открыть. 
Художественное представление загадочного радиоисточника. Источник изображения: James Josephides Источник ASKAP J1839-0756 находится в направлении, где нет видимых или ранее зарегистрированных астрономических объектов. Например, это мог бы быть белый карлик — ядро умершей и остывающей звезды. С определённой натяжкой этим можно было бы объяснить столь длительный интервал между радиоимпульсами, но пока привязки к подобным объектам не найдено. Нейтронные звёзды, которые ассоциируются с периодическими радиосигналами, вращаются очень быстро — по несколько раз в секунду. Согласно теории, они прекращают испускать радиосигнал при замедлении скорости вращения примерно до одного оборота в минуту. Сами радиоимпульсы возникают из-за отклонения оси магнитных полюсов, из которых исходит сигнал, по отношению к оси вращения нейтронной звезды. Поэтому магнитный полюс совершает оборот и с определённым интервалом времени «светит» в сторону Земли. Если магнитный полюс никогда не направлен на нашу планету, мы не можем обнаружить такой источник. Если исключить из списка подозреваемых пульсары, другим кандидатом может быть магнетар. Проблема в том, что магнетары также не могут вращаться слишком медленно. Кроме того, должны быть соблюдены определённые условия, чтобы они излучали радиосигнал. Астрономы обнаружили один магнетар, излучающий сигнал каждые 6,67 часа, но это импульсы в рентгеновском диапазоне. Радиосигналов от него не зарегистрировано. Наконец, подозреваемым в источнике медленного радиосигнала может быть белый карлик. Эти объекты обычно вращаются намного медленнее нейтронных звёзд и, в принципе, при наличии сильных магнитных полей могут излучать в радиодиапазоне. Однако и здесь должны быть подходящие условия, например, это должна быть двойная система. У обнаруженного медленного радиоисточника есть ещё одна редкая особенность. Его магнитный полюс ориентирован почти точно в сторону Земли. Это означает, что радиотелескопы регистрируют два импульса — по одному от каждого его полюса. После первого сигнала примерно через 3,2 часа приходит чуть более слабый второй. В подобной ориентации обнаружено лишь около 3 % всех радиоисточников. Определённо, учёным повезло с объектом ASKAP J1839-0756. Его можно изучать буквально со всех сторон, и его непонятный статус только подогревает интерес. Поиск разгадки этого явления, безусловно, расширит наше представление о Вселенной. Разгадку тайны тёмной материи учёные поискали в аномалиях пульсаров
24.07.2024 [18:50],
Геннадий Детинич
Тёмная материя проявляет себя лишь в гравитационном взаимодействии, что делает её невидимой в электромагнитном спектре. Можно ли раскрыть её секреты, не получая данных о тёмном веществе напрямую? В этом могут помочь пульсары, уверены учёные. Радиоволновые импульсы от этих природных часов распространяются по кривизне пространства-времени и реагируют на гравитационные возмущения от сгустков тёмной материи. 
Художественное представление пульсара. Источник изображения: NASA Goddard/Walt Feimer Исследователи из Университета Нотр-Дам (США) изучили 65 пульсаров из каталога Parkes Pulsar Timing Array, данные по которым собирает одноимённая радиообсерватория в Австралии. Идея заключалась в том, что искривление пространства-времени под воздействием сгустка тёмной материи внесёт задержку в радиоимпульс какого-либо пульсара. Эту задержку длительностью в несколько наносекунд мы можем измерить с использованием атомных часов на Земле и собранных данных о пульсарах, которые служат своеобразными маяками во Вселенной и невообразимо точны для нашего масштаба времени. Пульсары — это нейтронные звёзды, ядра умерших массивных звёзд, многократно больше нашего Солнца. Если они при осевом вращении направляют полюса в сторону Земли, то мы фиксируем радиоимпульс от выброса энергии. Массы вещества на пути радиоимпульсов — обычного и тёмного — искривляют пространство-время и делают путь радиолуча длиннее, как если бы он двигался не по прямой, а по окольному пути. В приходе импульса возникает задержка, которая позволяет судить о массе, вызвавшей возмущение пространства-времени. И если в том месте пространства нет видимого объекта, например, звезды или скопления звёзд, то там может скрываться невидимая тёмная материя. В данных о 65 пульсарах учёные обнаружили 12 обнадёживающих аномалий, которые указывали на изменения и задержки во времени пульсаров, ранее зафиксированные радиотелескопом. Земля, Солнце и пульсары очевидным образом постоянно движутся в пространстве, создавая всё новые и новые условия для наблюдений. Все изменения в длительности импульсов пульсаров создают образ пространства-времени между этими объектами, который учёные пытаются расшифровать. 
Визуализация гравитационных волн, производимых сверхмассивными чёрными дырами. Источник изображения: nanograv.org Данная работа имеет также другое значение. Примерно год назад впервые была подтверждена регистрация низкочастотных гравитационных волн — своеобразной ряби пространства-времени во Вселенной. Это почти как решётка пространства-времени, которая как и реликтовое излучение может дать информацию о процессах вскоре после Большого взрыва и более поздних. Данные о задержках сигналов пульсаров могут помочь исключить гравитационный шум — помехообразующее воздействие тёмной материи на эту рябь, что повысит точность измерений других явлений, таких как слияние чёрных дыр на заре Вселенной и процессы с первичными чёрными дырами. |
© 1997—2026 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
