10k
7 лет назад · 5 фото · 12272 просмотров · 97 комментариев
Пульсары и нейтронные звезды (5 фото)
Нейтронная звезда — весьма странный объект при диаметре 20 километров это тело имеет массу сравнимую с солнечной, один грамм нейтронной звезды весил бы в земных условиях более 500 миллионов тонн! Что же это за объекты? О них и пойдет речь в статье.
Состав нейтронных звёзд
Состав этих объектов (по понятным причинам) изучен пока только в теории и математических расчетах. Однако, известно уже многое. Как и следует из названия, состоят они преимущественно из плотно упакованных нейтронов.
Атмосфера нейтронной звезды имеет толщину всего несколько сантиметров, но в ней сосредоточено все её тепловое излучение. За атмосферой находится кора, состоящая из плотно упакованных ионов и электронов. В середине находится ядро, состоящее из нейтронов. Ближе к центру достигается максимальная плотность вещества, которая в 15 раз больше ядерной. Нейтронные звезды — самые плотные объекты во вселенной. Если попытаться и далее увеличивать плотность вещества произойдет коллапс в черную дыру, или образуется кварковая звезда.
Атмосфера нейтронной звезды имеет толщину всего несколько сантиметров, но в ней сосредоточено все её тепловое излучение. За атмосферой находится кора, состоящая из плотно упакованных ионов и электронов. В середине находится ядро, состоящее из нейтронов. Ближе к центру достигается максимальная плотность вещества, которая в 15 раз больше ядерной. Нейтронные звезды — самые плотные объекты во вселенной. Если попытаться и далее увеличивать плотность вещества произойдет коллапс в черную дыру, или образуется кварковая звезда.
Магнитное поле
Нейтронные звёзды имеют скорости вращения до 1000 оборотов в секунду. При этом электропроводящие плазма и ядерное вещество вырабатывают магнитные поля гигантских величин. Для примера магнитное поле Земли 1 гаусс, нейтронной звезды 10 000 000 000 000 гаусс. Самое сильное поле, созданное человеком, будет в миллиарды раз слабее.
Пульсары
Это обобщающее название для всех нейтронных звезд. Пульсары имеют четко определенный период вращения, который не меняется очень долгое время. Благодаря этому свойству их прозвали «маяками вселенной».
Частицы узким потоком на очень высоких скоростях вылетают через полюса, становясь источником радиоизлучения. Из-за несовпадения осей вращения, направление потока постоянно меняется, создавая эффект маяка. И, как у каждого маяка, у пульсаров своя частота сигнала, по которой его можно идентифицировать.
Практически все обнаруженные нейтронные звёзды существуют в двойных рентгеновских системах или в качестве одиночных пульсаров
Частицы узким потоком на очень высоких скоростях вылетают через полюса, становясь источником радиоизлучения. Из-за несовпадения осей вращения, направление потока постоянно меняется, создавая эффект маяка. И, как у каждого маяка, у пульсаров своя частота сигнала, по которой его можно идентифицировать.
Практически все обнаруженные нейтронные звёзды существуют в двойных рентгеновских системах или в качестве одиночных пульсаров
Экзопланеты у нейтронных звезд
Первую экзопланету открыли при исследовании радиопульсара. Так как нейтронные звезды очень стабильны, возможно очень точно отслеживать находящиеся рядом планеты с массами, намного меньшими массы Юпитера.
Очень легко отыскалась планетная система у пульсара PSR 1257+12, удалённого от Солнца на 1000 световых лет. Рядом со звездой три планеты, имеющие массы 0,2, 4,3 и 3,6 масс Земли с периодами обращений в 25, 67 и 98 суток. Позже нашлась ещё одна планета с массой Сатурна и периодом обращения 170 лет. Также известен пульсар с планетой немного массивнее Юпитера.
На самом деле парадоксально, что возле пульсара существуют планеты. Нейтронная звезда рождается в результате взрыва сверхновой, и та теряет основную часть своей массы. Оставшаяся часть уже не обладает достаточной гравитацией для удержания спутников. Вероятно, найденные планеты образовались уже после катаклизма.
Очень легко отыскалась планетная система у пульсара PSR 1257+12, удалённого от Солнца на 1000 световых лет. Рядом со звездой три планеты, имеющие массы 0,2, 4,3 и 3,6 масс Земли с периодами обращений в 25, 67 и 98 суток. Позже нашлась ещё одна планета с массой Сатурна и периодом обращения 170 лет. Также известен пульсар с планетой немного массивнее Юпитера.
На самом деле парадоксально, что возле пульсара существуют планеты. Нейтронная звезда рождается в результате взрыва сверхновой, и та теряет основную часть своей массы. Оставшаяся часть уже не обладает достаточной гравитацией для удержания спутников. Вероятно, найденные планеты образовались уже после катаклизма.
Исследования
Число известных нейтронных звёзд около 1200. Из них 1000 считаются радиопульсарами, а остальные определены как рентгеновские источники. Изучать эти объекты невозможно, послав к ним какой-либо аппарат. В кораблях «Пионер» были отправлены послания разумным существам. И местоположение нашей Солнечной системы указано именно с ориентацией на ближайшие к Земле пульсары. От Солнца линиями показаны направления на эти пульсары и расстояния до них. А прерывистость линии обозначает период их обращения.
Ближайший к нам нейтронный сосед расположен в 450 световых годах. Это двойная система – нейтронная звезда и белый карлик, период её пульсации 5,75 миллисекунды.
Вряд ли возможно оказаться рядом с нейтронной звездой и остаться в живых. Можно только фантазировать на эту тему. Да и как представить выходящие за границы разума величины температуры, магнитного поля и давления? Но пульсары ещё помогут нам в освоении межзвёздного пространства. Любое, даже самое дальнее галактическое путешествие, окажется не гибельным, если будут работать стабильные маяки, видимые во всех уголках Вселенной.
Ближайший к нам нейтронный сосед расположен в 450 световых годах. Это двойная система – нейтронная звезда и белый карлик, период её пульсации 5,75 миллисекунды.
Вряд ли возможно оказаться рядом с нейтронной звездой и остаться в живых. Можно только фантазировать на эту тему. Да и как представить выходящие за границы разума величины температуры, магнитного поля и давления? Но пульсары ещё помогут нам в освоении межзвёздного пространства. Любое, даже самое дальнее галактическое путешествие, окажется не гибельным, если будут работать стабильные маяки, видимые во всех уголках Вселенной.
"один грамм нейтронной звезды весил бы в земных условиях более 500 миллионов тонн!"
БРЕД... 1 грамм он и в Африке 1грамм без разницы какие условия, при другом притяжении это уже будет не грамм, а больше или меньше. Корректней было бы сравнить объем с массой (для большинства вес)
блин, написал коммент, а потом читаю, что тут как раз это и обсуждают :) сорри за дубляж...
Вообще то речь автор вел о плотности вещества и параметры масса/вес пытался применить лишь для "картинки". Знаете чтобы детишки, не владеющие этими понятиями могли наглядно представить. А для рассуждения "что тяжелее" и "надо было массу/вес указывать" рекомендую вникнуть в суть такой физической величины как масса!
"один грамм нейтронной звезды весил бы в земных условиях более 500 миллионов тонн"
мне так на рынке картошку продавали..
Чайная ложка вещества нейтронной звезды, весит примерно как пирамида Хеопса.
Нет, написано конкретно: "один грамм нейтронной звезды весил бы в земных условиях более 500 миллионов тонн! "
Написана полная ерунда. Может перевод плохой. 1 грамм, он что на нейтронной звезде 1 грамм, что в Африке.
Это очень интересно, но перевод сильно хромает. Поэтому много принципиальных неточностей, начиная с грамма... )
"За атмосферой находится кора, состоящая из плотно упакованных ионов и электронов" Каких таких ионов ? Нейтронная звезда потому и нейтронная, что там нет никаких электронов. ) Они под воздействием огромной гравитации впечатались в ядро атома и в результате все протоны стали... тыдыщь !!!.. нейтронами. ))
кому интересно, очень толковый учёный. Доступно объясняет понятным языком что к чему в этом вашем космосе :)
Плохо.....
"...что я здесь делаю?".
Кличко,тоже бы не понял.
Видел внутренности звезды ? И я не видел , а учёные знают .
Вспомнился почему-то анекдот - "А вы видели свои мозги? Значит, их нет".:)
что тяжелее киллограм ваты или киллограм чугуна??, одинаково товарищ прапорщик. ДА ????!!!! А вот если я тебе килограмом ваты , а потом килограммом чугуна по башке дам - чем больней будет???
"В кораблях «Пионер» были отправлены послания разумным существам. И местоположение нашей Солнечной системы указано именно с ориентацией на ближайшие к Земле пульсары" - этот факт каждый раз меня из равновесия выводит... Ну какой долбоклюистый умник это придумал? А главное зачем? Насколько надо жить в розовых очках, чтоб надеяться на добрых "инопланетянов"?!
Да, не переживайте вы. Эта охинея про "маяки", которая была "использована" в те времена, когда толком не понимала, природу этого сигнала от нейтронной звезды. Ошибка в том, что предполагалось распространение этого пульсирующего сигнала во все стороны от нейтронной звезды, как от точечного источника. А теперь-то понятно, что этот сигнал распространяется в сторону полюсов (ну почти) и следовательно этот сигнал видим только для наблюдателей смотрящих на эти "маяки" со стороны полюсов. Это сильно сужает количество тех, кто поймет какие именно нейтронные звезды мы подразумевали. Так что карту составляли такие Сусанины, что если ее обнаружат и даже если распознают, что мы подразумевали, то поржут над нами и плюнут на общение с такими "недоумками".
"один грамм нейтронной звезды весил бы в земных условиях более 500 миллионов тонн! "
За одно это жирный минус! Даже копипастя, неплохо бы ИНОГДА включать надмозг!
Еще один покемонец/лютовец/миллехренилле/джонни?
Я смотрю, я здесь не один такой- с этим "граммом"..
Кароче если заполнить ведро этим веществом и поставить на грузовик то он не сможет поехать .
слово поехать - лишнее)
;)
Предположу, что не 1 грамм, а 1 кубический сантиметр весил бы 500 миллионов тонн.
Видимо, для автора это не существенно...
Один грамм нельзя сжать, можно лишь одну единицу объема сжать до какого-то предела в плотности относительно массы.
(И при чем здесь темная материя?)
В данном посте имелось ввиду, что 1 кубический сантиметр вещества, принятый в системе СИ как 10Х10Х10 мм (дист.вода в таком объеме дает 1 грамм) при температуре...) , Это ЭТАЛОН плотности равен ЕДИНИЦЕ на этой планете.
1 см. куб золота равен 20 гр./см.3
1 см. куб железа равен 7,8 гр./см.3
в соответствии с постом 1 см. куб нейтронной звезды равен 100500 кг.
Давайте не будем спорить о константах на Вашей планете в Вашей Вселенной, а то у нас будут непонятки...
По Вашей логике при сжатии должна увеличиться масса?!
Обращаю ваше внимание, что речь здесь идет о весе, а не о массе. Масса – это физическая величина, определяющая инертные и гравитационные свойства тел. Вес – это сила, с которой объект давит на опору. Так, например, если вес космонавта на земле 80 кг, то он будет почти нулевой, на Луне - меньше 15 кг, а вот на Юпитере почти 200 кг. При этом его масса во всех случаях остается неизменной. Правда считать вес в килограммах тоже не совсем корректно, признаю, его правильно считать в ньютонах.
Обращаю внимание, что при подобных сравнениях нужно брать не вес и не массу. Нужно брать объем. Обычно используют сравнительные значения - "чайная ложка вещества", "кубик объемом 1 куб. см." и .т.п.
Статью писал не я, это репост. Возможно, вы правы корректнее было бы использовать объем, но автор статьи посчитал нужным использовать вес. Вес как я написал в комментарии величина переменная, даже в условиях Земли на полюсах и на экваторе у объекта с одной массой он отличается.
Для того чтобы объем вещества, на пульсаре весил 1 грамм, а на земле 5*10^14 грамм необходимо чтобы сила притяжения Земли была в 5*10^14 раз больше. Так что пример про Луну и Юпитер показывает как раз таки обратную ситуацию.
если автор поста хотел использовать вес, то измерения бы шли в Ньютонах, а не в килограммах
в радиотелескоп поймали излучения от пульсаров, неуч
Есть. Е равно эмцэ квадрат.
Все доказано уже давно
Нейтронные звёзды один из немногих классов космических объектов, которые были теоретически предсказаны до открытия наблюдателями.
В 1967 году Джоселин Белл, аспирантка Э. Хьюиша, открыла объекты, излучающие регулярные импульсы радиоволн. Этот феномен был объяснён узкой направленностью радиолуча от быстро вращающегося объекта своеобразный «космический радиомаяк».
"один грамм нейтронной звезды весил бы в земных условиях более 500 миллионов тонн!"
Автор, ты в школу ходил?
Вопрос на засыпку:
Что тяжелее - одни килограмм чугуна или один килограмм пенопласта? :)
Но ведь мы (вернее, вы :) ) говорим не о плотных телах, а о пенопласте!
Плотность пенопласта составляет (для разных марок) от 6 до 40 кг/м3, соответственно, 1 кг пенопласта на поверхности Земли будет легче 1 кг чугуна на 25-160г, а это вполне ощутимая разница.
Да даже если брать не пенопласт, вы говорили о РАВЕНСТВЕ весов, а я - о НЕРАВЕНСТВЕ с точным указанием, какое тело будет более легкое, а уж насколько эта разница отлична от нуля - значения для теоретического спора не имеет :)
Так что не ищите дешевых отмазок и признайтесь уже хотя бы себе, что сели в лужу и жертва ЕГЭ среди нас двоих явно не я :)
пенопласт имеет среднюю плотность 35 кг/м3
плотность чугуна 7000 кг/м3
Плотность воздуха - 1.2 кг/м3
А вас не напрягает, что пенопласт имеет большую площадь по сравнению с чугуном при одной массе?
А вы учли атмосферное давление которое действует сверху на тело?
Еще раз - плотность пенопласта разная для разных марок, от 6 до 40 кг/м3, поэтому и уменьшение веса я указал так же в диапазоне. Площадь и объем прямо не связаны, учите геометрию, да и в случае с законом Архимеда плошадь не играет ровно НИКАКОЙ роли.
А уж по поводу "атмосферного давления сверху" - срочно в школу
Долго вы ещё будете демонстрировать свое невежество?
Вы со своей занимательной физикой, по-моему, свихнулись. Нарисуйте тело на поверхности планеты и нарисуйте все силы которые действую на него, учтите там архимедову силу, можете даже учесть кориолисову силу и силы притяжения к Солнцу, Луне и ближайшим звёздам и галактикам :)
Вон оно как?"Площадь и объем прямо не связаны"
А как как же объём простого шара V=S*R/3 ? где S - площадь поверхности :)
Еще раз - в школу!
1) Нафига мне что-то рисовать? Если у вас есть возражения, прошу выразить свои возражения в виде формул (если вы конечно, способны самостоятельно их выводить, в чем у меня ба-альшие сомненя:) )
2) Площадь и объем связаны только у конкретно заданной условием формы. Если как в нашем случае форма тела не имеет значения, то площадь никак не привязана к объему. Пример - телА одинакового объема, шар и (например) тетраэдр. При одинаковом объеме площадь тетраэдра и площадь шара разве будут равны???
В общем, давайте так: если вам по теме нашей дискуссии нечего возразить предметно (формулами), то на этом мы с вами попрощаемся, т.к. по существу вам возразить нечего, а опровергать ваши бредни на уровне детского сада у меня нет ни малейшего желания