FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September 25 – October 11
176 cities
6-8 октября 2017
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»

Астрофизики МГУ изучили «омолаживающийся» пульсар в соседней галактике

Ученые из МГУ имени М.В.Ломоносова опубликовали в журнале The Astrophysical Journal результаты исследования уникального сверхмедленного пульсара XB091D. Эта нейтронная звезда получила пару лишь миллион лет назад, и с тех пор медленно восстанавливает свое быстрое вращение. Молодой пульсар расположен в одном из древних шаровых звездных скоплений галактики Андромеды, указывая, что в прошлом оно само было карликовой галактикой.

Массивные молодые звезды погибают, взрываясь яркими сверхновыми. При этом их внешние оболочки отбрасываются, а ядро сжимается, превращаясь обычно в компактную и сверхплотную нейтронную звезду. Сильно намагниченные, они быстро вращаются, делая сотни оборотов в секунду, однако теряют энергию вращения и замедляются, испуская узкие потоки частиц. Они создают направленное радиоизлучение, которое периодически может устремляться на Землю, создавая эффект регулярно пульсирующего источника, чаще всего миллисекундного.

«Вернуть молодость» пульсару и снова ускорить его вращение может встреча с обычной звездой. Образовав с ней устойчивую пару, нейтронная звезда начинает перетягивать ее вещество, образуя вокруг себя раскаленный аккреционный диск. Ближе к самой нейтронной звезде диск разрывается магнитным полем звезды, и поток материи падает на нее, образуя «горячее пятно» — температура здесь достигает миллионы градусов, и вещество излучает свет в рентгеновском диапазоне. Вращаясь, нейтронная звезда вспыхивает рентгеновским пульсаром, как маяк, а продолжающее падать на нее вещество придает ей дополнительный импульс, ускоряющий вращение.

За какую-нибудь сотню тысяч лет — по космическим меркам, почти мгновенно — старый пульсар, уже замедлившийся до одного оборота за несколько секунд, может вновь раскрутиться в тысячи раз быстрее. Такой редчайший момент удалось наблюдать команде астрофизиков ГАИШ МГУ совместно с коллегами из Италии и Франции. Изученный ими рентгеновский пульсар XB091D был открыт на самых ранних этапах «омоложения» и оказался самым медленно вращающимся из всех раскручивающихся пульсаров, известных на сегодняшний день. Полный оборот эта нейтронная звезда совершает за 1,2 секунды — в десять раз медленнее предыдущего рекордсмена. По оценкам ученых, «разгон» пульсара начался менее миллиона лет назад.

Работа была проделана на основе наблюдений, которые были собраны космическим телескопом XMM-Newton в 2000–2013 гг. и объединены астрономами МГУ и их коллегами в открытую онлайн-базу данных. Доступ к информации по примерно 50 млрд рентгеновских фотонов уже позволил ученым разных стран обнаружить целый ряд прежде незамеченных интересных объектов. Среди них был и пульсар XB091D, независимое сообщение об открытии которого итальянские астрономы опубликовали несколько месяцев назад. XB091D стал вторым пульсаром, обнаруженным за пределами нашей Галактики и ее ближайших спутников, хотя уже впоследствии с использованием нового онлайн-каталога было обнаружено еще два таких пульсара.

Результаты первого полного анализа двойного рентгеновского источника XB091D представлены в статье, которую научный сотрудник Отдела релятивистской астрофизики ГАИШ МГУ Иван Золотухин и его соавторы опубликовали в престижном журнале The Astrophysical Journal.

«На датчики космического телескопа от этого пульсара прилетает всего лишь по фотону каждые пять секунд. Поэтому поиски пульсаров среди обширных данных XMM-Newton можно сравнить с поисками иголки в стоге сена, — рассказывает Иван Золотухин. — Фактически, для этого пришлось создать совершенно новые математические инструменты, которые позволили предсказывать и выделять нужный нам периодический сигнал. Теоретически применений у этого метода может найтись много, в том числе и за пределами астрономии».

На основе в общей сложности 38 наблюдений XMM-Newton астрономам удалось подробно охарактеризовать систему XB091D. Это рентгеновский пульсар возрастом около 1 млн лет, компаньоном нейтронной звезды в котором выступает старая звезда умеренных размеров (0,8 массы Солнца). Сама двойная система имеет период вращения 30,5 часов, а нейтронная звезда — 1,2 с. Уже примерно через 50 тысяч лет она ускорится достаточно, чтобы превратиться в обычный миллисекундный пульсар.

Однако необычным оказалось не только время, которое удалось наблюдать астрономам, но и место, в котором локализован XB091D. Тщательно оценив его положение, Иван Золотухин и его коллеги показали, что находится XB091D в соседней галактике Андромеды, в 2,5 млн световых лет от нас, среди звезд чрезвычайно плотного шарового скопления B091D, где в объеме радиусом 45 световых лет «упаковано» более миллиона старых и тусклых звезд. Возраст самого скопления оценивается в целых 12 млрд лет, так что все процессы, связанные со взрывами сверхновых и появлением пульсаров, должны были давно в нем закончиться.

«В нашей Галактике ни в одном из полутора сотен шаровых скоплений не наблюдается таких медленных рентгеновских пульсаров, — объясняет Иван Золотухин. — Это говорит о том, что ядро с чрезвычайно плотным расположением звезд в скоплении B091D намного больше, чем у обычного скопления. А значит, мы имеем дело с более крупным и довольно редким объектом — с плотным остатком небольшой галактики, которую некогда поглотила галактика Андромеды. Плотность звезд здесь где-то в десять миллионов раз выше, чем в окрестностях Солнца, и область эта тянется примерно на 2,5 световых года».

По мнению ученых, именно обширная область сверхвысокой плотности звезд в скоплении B091D позволила нейтронной звезде около миллиона лет назад захватить компаньонку и начать процесс ускорения и «омоложения».

Исследование XB091D было проведено совместно с астрономами Обсерватории Кальяри (Италия), Исследовательского центра астрофизики и планетологии НЦНИ (IRAP CNRS) Франции и Университета Тулузы (Франция). Частичное финансирование обеспечили гранты Российского научного фонда.

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Другие статьи в этой рубрике

Операционный день

Кардиохирург Лео Бокерия — персонаж сугуб

Киноа: индейцы, белки

Начнем с геополитики (так сейчас принято)

На смерть пакета

Европейцы объявили войну пластиковым паке

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Ученые-стилисты

Плохо лежат волосы? Пора нанести визит физику!

Сколько лет бактериям?

Простейшая форма жизни – бактерии – это самые древние жители нашей планеты. Эти, чаще всего одноклеточные, микроорганизмы пережили Ледниковый период, мамонтов и динозавров. Не исключено, что переживут в итоге и человечество.

Физики создали магнитное поле, которое помогает прижиться имплантатам

Группа физиков из России при участии швейцарских коллег разработала способ использования терапевтического действия нагрева или охлаждения тканей за счет магнитокалор

Иду на вы

«Будь вежливым — и ты завоюешь мир!» — такова школьная истина.

Антропологи изучили взаимосвязь особенностей лиц представителей разных народов и климатических факторов

Сотрудники Научно-исследовательского института и Музея антропологии имени Д.Н. Анучина, а также кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова