Астрономы обнаружили пульсар-трансформер

Нейтронная звезда переключается с радиоволн на гамма-лучи.

Астрономы впервые наблюдали пульсар, который переключается с радиоволн на гамма-лучи, а затем обратно. Причиной этого странного поведения, является, очевидно, взаимодействие звезды-пульсара с его меньшим спутником, что могло бы также объяснить, как возникают и как умирают такие переменные миллисекундные пульсары, сообщают исследователи в "Astrophysical Journal".

Миллисекундные пульсары - это достаточно экзотические плотные нейтронные звезды, выбрасывающие мощные струи радиоволн и высокоэнергетическое излучение. Они вращаются при этом с огромной скоростью: до 43000 оборотов в минуту. Энергией и движущей силой этого является их быстро вращающееся магнитное поле. Более половины всех известных миллисекундных пульсаров представляют собой часть двойной системы. Астрономы считают, что дополнительно приводит их в действие передача материи меньшего спутника.

Миллисекундный пульсар J1023 переключился с радиоволн на гамма-лучи в июне 2013 года: © НАСА

Внезапная трансформация

В двойной системе - от Земли приблизительно в 4400 световых годах - находится и такой 1,7-миллисекундный пульсар, как PSR J1023 +0038 (для краткости его называют также J1023). Вокруг него тесно обращается за 4,8 часа звезда, масса которой составляет лишь одну пятую массы Солнца. Такой короткий период обращения свидетельствует о том, что звезда-компаньон отдает массу пульсару. Для более детального изучения этотого процесса астрономы наблюдают за ним с некоторого времени с помощью двух радиотелескопов.

В июне 2013 года с помощью гамма-телескопа Ферми (НАСА) было замечено странное явление: пульсар перестал вдруг излучать радиоволны и начал вместо этого испускать высокоэнергетические импульсы гамма-лучи. По словам руководителя исследования Манчестерского университета Бенджамина Стапперса (Benjamin Stappers), это выглядело, "как будто кто-то щелкнул выключателем, который преобразует систему с низкоэнергетического состояния на более высокое".

Эта иллюстрация (вверху) показывает пульсар с радио-джетами (зеленый) и после того, как поток газа звезды-компаньона блокировал его (внизу) Фото: © NASA/GDFC

На пути встает газовый диск

Незадолго до этого астрономы наблюдали похожее явление у более далекого пульсара, который через некоторое время снова приходил в свое старое состояние и излучал радиоволны. Но что точно при этом происходит, можно было наблюдать только у более близкого к нам J1023. "Эта перемена, кажется, отражает нерегулярное взаимодействие между пульсаром и его спутником", - поясняет Стапперс. Следовательно, пульсар откачивает газовый поток у своего более легкого компаньона. . Время от времени этот поток разбухает и образует вокруг пульсара диск из газа и материи.

Однако это имеет два последствия:

1. Газовый диск преграждает путь радио-джетам, и они временно поглощаются.
2. Быстрое вращение и сильное магнитное поле пульса настолько сильно нагревают материал на внутреннем краю диска, что он начинает излучать высокоэнергетические рентгеновские лучи, а ударные волны дополнительно выбрасывают гамма-излучение.

Как сообщают астрономы, J1023 является первым примером переменного компактного пульсара гамма-излучения. В дальнейшем они надеются получить более подробную информацию о развитии таких экзотических миллисекундный пульсаров, пишет scinexx.de.

За это лето нас ждет три "суперлуния" или одно?

Спутник Земли при полнолунии в июле, августе и сентябре подойдет к нам особенно близко.

В субботу стоит взглянуть на небо: полная Луна, только что прошедшая перигей своей орбиты, наверняка поразит зрителя этого небесного спектакля своими размерами. Считается, что в этом году мы можем любоваться таким "суперлунием" трижды: 12 июля, 10 августа и 9 сентября. Но так ли это?

Это видео, сделанное НАСА, объясняет "суперлуние" 2014:

Орбита Луны, вращающейся вокруг Земли, не круглая, а слегка эллиптическая. Поэтому ее удаленность от нашей планеты колеблется где-то между 363000 и 405000 км. Если спутник во время полнолуния находится в перигее, ближайшей к Земле точке, то он кажется нам особенно большим. Например, в июне 2013 размер полной Луны в перигее превышал обычный на 14 %. Сама же Селена казалась на 30 % ярче, чем в остальные полнолуния прошлого года.

В июле и сентябре или в августе?

"Вообще-то, полнолуния вблизи перигея происходят примерно раз в 13 месяцев и 18 дней", - уточняет Джефф Честер (Geoff Chester) из Морской обсерватории США. В этом году, однако, такое явление будет три раза - и это произойдет в течение следующих друг за другом летних месяцев. 12 июля и 9 сентября 2014 года полная Луна проходит точки перигея в тот же день. 10 августа кульминация полнолуния состоится в тот же час, что и прохождение перигея - именно в августе нас ожидает истинное "суперлуние".

Сравнение видимого размера Луны в апогее и перигее
Фото: НАСА

Безусловно, и в июле, и в сентябре стоит взглянуть на ночное небо, так как полная Луна - всегда захватывающее зрелище. Однако то, насколько заметны изменения её яркости и видимого размера, зависит, большой частью от условиях наблюдения, так как облака могут легко поглощать отраженный свет. Кроме того, при отсутствии сравнения с обычной Луной её величину оценить трудно.

Иллюзия усиливает впечатление

Полная Луна вблизи горизонта кажется всегда значительно больше, чем стоящая высоко, так как мы видим на горизонте вместе с нею и другие объекты: дома, деревья, далекие возвышенности. По сравнению с ними наш спутник кажется очень большим. Если же ночное светило стоит высоко в небе, то это сравнение отсутствует и Луна выглядит маленькой.

"Возможно, многим людям следующие полнолуния запомнятся больше из-за иллюзии Луны, чем из-за ее фактических размеров", - считает Честер. Тем не менее, посмотреть в эти ночи на небо стоит в любом случае.

Источник: scinexx.de

Разгадана тайна звездной пыли

Сверхновая SN2010jl Фото: NASA/STScI

Астрономы впервые наблюдали в реальном времени образование космической пыли в ближайших окрестностях сверхновой, что позволило им объяснить это загадочное явление, происходящее в два этапа. Процесс начинается вскоре после взрыва, но продолжается ещё много лет, пишут исследователи в журнале "Nature".

Мы все состоим из звездной пыли, из элементов, которые и являются строительным материалом для новых небесных тел. Астрономы давно предполагали, что эта пыль образуется при взрыве звезд. Но как именно это происходит и как пылевые частицы не разрушаются в окрестностях галактик, где идёт активное звездообразование, оставалось до сих пор загадкой.

Этот вопрос впервые прояснили наблюдения, сделанные с помощью Very Large Telescope в обсерватории Паранал на севере Чили. Международная исследовательская группа под руководством Кристы Галл (Christa Gall) из датского университета Орхуса исследовали сверхновую, возникшую в 2010 году в галактике, удаленной от нас на 160 млн. световых лет. Исследователи в течение месяцев и первых лет наблюдали остаток взрыва сверхновой с каталожным номером SN2010jl в видимом и инфракрасном световом диапазоне с помощью спектрографа X-Shooter.

„Когда мы комбинировали данные наблюдений, мы смогли сделать первое измерение поглощения различных длин волн в пыли вокруг сверхновой, - объясняет Галл. - Это позволило нам узнать об этой пыли больше, чем известно было раньше". Таким образом стало возможным более подробно изучить различные размеры пылинок и их образование.

Пыль в непосредственной близости от сверхновой возникает в два этапа Фото: © ESO/M. Kornmesser

Как оказалось, пылевые частицы величиной более тысячной доли миллиметра образуются в плотном материале вокруг звезды относительно быстро. Размеры этих частиц удивительно велики для космических пылинок, что делает их устойчивыми к разрушению галактическими процессами. „Наше доказательство возникновения больших частиц пыли вскоре после взрыва сверхновой означает, что должен быть быстрый и эффективный способ их образования", - добавляет соавтор Йенс Хйорт (Jens Hjorth) из Университета Копенгагена. "Но мы пока не понимаем, как именно это происходит."

Тем не менее, у астрономов уже есть теория, базирующаяся на их наблюдениях. Исходя из неё, образование пыли протекает в 2 этапа:

1. Звезда выталкивает материал в своё окружающее пространство незадолго до взрыва. Затем идет и распространяется ударная волна сверхновой, за которой создается прохладная и плотная оболочка газа - окружающая среда, в которые могут конденсироваться и расти пылевые частицы из ранее вытолкнутого материала.
2. На второй стадии, через несколько сотен дней после взрыва сверхновой, добавляется материал, который был выброшен в самим взрывом и происходит ускоренный процесс образования пыли.

«В последнее время астрономы обнаружили много пыли в остатках сверхновых, которые возникли после взрыва. Тем не менее, они также нашли доказательства небольшого количества пыли, которая фактически возникла в самой сверхновой. Новые наблюдения объясняют, как может разрешаться это кажущееся противоречие", - пишет в заключение Криста Галл.

Источник  scinexx.de

Гигантская дыра во Вселенной создает загадочное холодное пятно

Холодное пятно в Пространстве вызвано не какими-то экзотическими физическими законами или присутствием другой Вселенной, а объясняется самой большой дырой во Вселенной.

Гонолулу - Это явление на просторах Вселенной - одно из самых загадочных. Некоторые астрофизики называют его «раной в Космосе". Речь идет о зловещем месте в возникшем после Большого Взрыва свечении, которое отличается необычно низкой температурой. Для его исчерпывающего объяснения некоторые физики прибегают даже к достаточно экстравагантному предположению: изгибы в пространстве-времени они рассматривают как следствие столкновения с другой вселенной.

Простая разгадка тайны

Однако разгадка тайны оказалась немного банальнее, хотя и достаточно впечатляющей: очевидно, речь идет о самом большом пустом месте в нашей Вселенной.

Холодное пятно неожиданно появилось при картографировании космического микроволнового фонового излучения, которое возникло вскоре после Большого взрыва. Обычно можно сделать вывод по измеренному распределению температуры на этой карте излучения о короткой, но бурной инфляционной фазе во время рождения Вселенной.

Противоречия существующих моделей

Тем не менее, несколько наблюдаемых структур не вписываются в модель ранней инфляции Космоса. Эта огромная область холода создает ученым сложности и вынуждает некоторых из них прибегать к экзотической физике и даже к доказательствам существования других вселенных.

Мозаичный снимок космического телескопа НАСА "WISE" показывает космос в инфракрасном свете. Точный анализ данных обнаружил самое большое пустое место в нашей Вселенной Фото: reuters/nasa/jpl-caltech/ucla

Гораздо проще объясняют это явление Иштван Сзапуди (István Szapudi) и его коллеги по Гавайскому университету в Гонолулу. Исследователи изучили данные со спутника NASA "WISE" и начали поиск больших пустот в густой сети скоплений галактик, пронизывающей Вселенную. Излучение, которое проходит через такие пустые регионы, теряет на своем пути энергию, что приводит к появлению холодного пятна на карте космического фонового излучения.

Самая большая дыра в космосе

В мае прошлого года астрономы действительно сделали открытие: анализы показали, что в направлении ультрахолодного региона (от нас приблизительно в 2,8 млрд световых лет) между скоплениями галактик зияет "дыра", достигающая почти двух миллиардов световых лет. Исследователи обнаружили в Пространстве пустоту, которая в два раза превышает самый большой регион, где нет галактик и других объектов. Последующие исследования подтвердили предположение: феномен холода в космическом фоновом излучении связан с гигантским разрывом в Пространстве, пишет derstandard.at.

Продолжение исследования тут.

Загадочные сигналы из скопления в 240 миллионах световых лет

Фото: NASA

Следы темной материи? Космические зонды поймали таинственные рентгеновские лучи из далекого скопления галактик, откуда свет идет к нам миллионы лет. Сейчас ученые ищут причину их возникновения. Одна из гипотез предполагает существование темной материи, состоящей из подобных частиц.

Космические аппараты, специализирующиеся на поиске рентгеновских лучей, зафиксировали таинственные сигналы из космоса. Из внутренней части огромного скопления галактик, получившего у астрономов название Персей, исходит рентгеновское излучение определенной волновой длины.

Если вести наблюдение с Земли, то скопление Персея предстанет перед нами, как на этом видео. Увеличив масштаб, можно видеть часть входящих в него галактик. Фото для этого ролика были сделаны разными астрономическими инструментами.

По мнению астрофизиков, есть небольшой шанс, что это излучение новых частиц. Предполагается, что они - составные части темной материи Вселенной. Эксперты считают возможным, что в формировании поступающих из скопления Персей рентгеновских сигналов участвуют так называемые стерильные нейтрино.

От скопления галактик Персей до Земли свет летит 240 млн. лет Фото: NASA

Это, безусловно, самые странные объекты, придуманные физиками. Они никогда не были подтверждены экспериментально, да и такое доказательство едва ли возможно. Нормальные нейтрино обычно никогда не вступают в контакт с другой материей. Однако стерильные нейтрино, если они существуют, самые радикальные "аутисты" среди всех космических частиц. Поэтому земными детекторами их определить невозможно. Но эти стерильные нейтрино могут распадаться и испускать те рентгеновские кванты, которые только что были пойманы.

Таинственный сигнал из космоса замечен астрономами не впервые. Еще в 2003 из галактического скопления Персея был зафиксирован странный периодический гармонический сигнал. Диапазон его звучания был на 52 октавы ниже, чем привычные нам звуки фортепиано.

Ученые далеко не уверены, что сигналы, полученные от скопления галактик Персея, говорят о наличии темной материи. Доказательство этого потребует ряд других исследований. Астрономы вычислили таинственное рентгеновское излучение при участии рентгеновского спутника Chandra (НАСА) и его европейского аналога XMM-Newton.

Источник: sueddeutsche.de