пулсари; Черна вдовица; тя поглъща своите партньори
„Съществената характеристика на черната вдовица и бинарниците за обратно изкупуване е, че те поставят нормална, но много малка масова звезда в непосредствена близост до (бързо въртящ се) пулсар, което има катастрофални последици за звездата“, каза Роджър Романи, член на Институт за астрофизика и космология на частиците Kavli, институт, работещ в сътрудничество със Станфорд и Националната лаборатория за ускорители SLAC.
Досега астрономите са открили най-малко 18 черни вдовици и девет отстъпки в Млечния път, а допълнителни членове от всеки клас са открити в плътните кълбовидни звездни купове, обикалящи около нашата галактика. Основната разлика между двете е, че системите на черните вдовици съдържат звезди, които са едновременно по-малки и много по-малки по маса от тези с червени отстъпки.
Паяк гривни
Когато масивна звезда експлодира като свръхнова, смачканото ядро, което оставя след себе си - неутронна звезда - компресира маса, по-голяма от Слънцето, в сфера, не по-голяма от Вашингтон, окръг Колумбия.
"Изолираните млади неутронни звезди се въртят няколко хиляди пъти в минута и излъчват лъчи от радиовълни, видима светлина, рентгенови и гама лъчи. Те генерират силен отток или" ветрове "от високоенергийни частици. Силата за всичко това произтича от бързо въртящото се магнитно поле на неутронната звезда С течение на времето, когато самотните пулсари се въртят по-бавно, техните емисии намаляват.
Преди тридесет и две години астрономите откриха нов и много по-бърз клас пулсари. Тези неутронни звезди се въртят с удивителна скорост, до 43 000 оборота в минута. Днес са каталогизирани над 300 така наречени милисекундни пулсари.
Докато младите пулсари обикновено изглеждат изолирани, повече от половината милисекунди пулсари имат звезден партньор, което предполага, че взаимодействието с нормална звезда може да доведе до въртене на неутронната звезда по-бързо. Но когато милисекундните пулсари получиха, те изолираха инерцията си?
Запознайте се с черните вдовици и техните роднини
„Основният ефект от високоенергийните емисии и вятър от пулсара е да загрее и премахне нормалния звезден материал и след милиони до милиарди години пулсарът може да изгори цялата звезда“, каза Алис Хардинг, астрофизик от космическия център за космически полети на НАСА в Грийнбелт, Мериленд. . "Тези системи могат напълно да консумират спътниците си звезди и по този начин, ние вярваме, са се образували милисекунди пулсари.".
За астрономите вълнуващ аспект на системите за черна вдовица и обратно изкупуване е възможността да наблюдават как звездният спътник получава енергия от пулсара. В крайна сметка звездата служи като козметично огледало, показващо пулсарни емисии с изключителни подробности.
J1311
Космическият телескоп "Ферми", който обикаля около Земята, се отличава с откриването на милисекундни импулси с повече от четири дузини, открити до момента. Пулсарите са подчертани в телескопа Ферми като изразени източници на гама-лъчи, но намирането на техните импулси в данните, събрани от Ферми, е изключително трудно, ако не знаете повече за системата. Последващите наблюдения с радиотелескопи обикновено са първите, които улавят действителните пулсации, като осигуряват потвърждение, че обектът наистина е пулсар. Чрез по-добра синхронизация и увеличаване на точността на параметрите, радио проучванията позволиха на учените от Ферми да "извлекат" импулсите на гама лъчите от данните, събрани от Ферми.
Когато Романи започна да изследва източник на импулс, открит от Ферми, сега известен като PSR J1311-3430 (накратко J1311), той визуализира системата във видима светлина. Той разкри слаба звезда, която променя цвета си от тъмносин до тъмночервен - горещ и студен за звездите - на всеки час и половина. Романи заключи, че звездата следва орбита и е силно нагрята от компактен обект, най-вероятно пулсар, и предположи, че системата е нова черна вдовица.
Неговите измервания показват, че лицето на звездата, обърнато към пулсара, е нагрято до над 21 000 градуса по Фаренхайт, повече от два пъти по-горещо от повърхността на Слънцето. Студената, червена част разкрива истинския цвят на умиращата звезда, излъчваща при температура 5000 градуса по Фаренхайт или по-ниска. От тези температури учените изчисляват, че масата на спътника е 12 до 17 пъти по-голяма от масата на Юпитер.
Холгер Плеч от Института "Алберт Айнщайн" в Хановер, Германия, ръководи международен екип в опит да "среше" данните, събрани в продължение на четири години във Fermi LAT в търсене на гама-лъчеви импулси в J1311. Орбиталната информация, установена от работата на Романи, значително стесни търсенето, но неизвестните параметри на пулсара все още оставят 100 милиона милиарда комбинации за изследване. Въпреки това, въоръжени с нов и по-ефективен метод, те откриха милисекунден пулсар, който се върти 300 пъти в секунда - повече от 23 000 завъртания в минута.
J1311 е първият милисекунден пулсар, откриван някога, използващ само гама лъчи.
J1311 и други двоични системи за черни вдовици или обратно изкупуване предлагат уникални природни лаборатории за внимателно изследване на пулсарите чрез катастрофалните ефекти върху техните партньори, които са изкривени от приливното привличане на неутронната звезда, осветена от гама лъчи, бомбардирани с частици, ускорени до скоростта на светлината и в накрая се изпари в разчленяване на космически пропорции.