Астрономия без телескоп - осмисляне на неутронния зоопарк

Pin
Send
Share
Send

Зрелищната гравитация на неутронните звезди предлага чудесни възможности за мисловни експерименти. Например, ако изпуснете предмет от височина 1 метър над повърхността на неутронна звезда, той би ударил повърхността в рамките на милионна секунда, като се ускори до над 7 милиона километра в час.

Но тези дни първо трябва да ви е ясно за каква неутронна звезда говорите. С все по-рентгенологичното оборудване, сканиращо небето, по-специално 10-годишния космически телескоп Чандра, се появява изненадващо разнообразие от видове неутронни звезди.

Традиционният радиопулсар вече има редица разнообразни братовчеди, по-специално магнетици, които излъчват огромни изблици на високоенергийна гама и рентгенови лъчи. Изключителните магнитни полета на магнитите предизвикват изцяло нов набор от мисловни експерименти. Ако бяхте на разстояние от 1000 километра от магнетар, неговото интензивно магнитно поле би ви разкъсало на парчета точно от силно насилие на вашите водни молекули. Дори на безопасно разстояние от 200 000 километра, той все още ще изтрие цялата информация от кредитната ви карта - което също е доста страшно.

Нейтронните звезди са компресираният остатък на звезда, останала след като тя е станала свръхнова. Те запазват голяма част от звездите в ъгъл, но в силно компресиран обект с диаметър само 10 до 20 километра. Така че, подобно на кънките на лед, когато дръпнат ръце - неутронните звезди се въртят доста бързо.

Освен това, компресирането на магнитното поле на звездата в по-малкия обем на неутронната звезда увеличава значително силата на това магнитно поле. Тези силни магнитни полета обаче създават влачене срещу звездния вятър от заредени частици, което означава, че всички неутронни звезди са в процес на „въртене надолу“.

Това завъртане надолу корелира с увеличаване на светимостта, макар че голяма част от него е в рентгенови дължини на вълните. Това е вероятно, защото бързо завъртане разширява звездата навън, докато по-бавното въртене позволява на звезден материал да се компресира навътре - така че като помпа за велосипед се нагрява. Оттук и името ротационен задвижван пулсар (RPP) за вашите „стандартни“ неутронни звезди, където този лъч енергия мига при вас при всяко завъртане е резултат от спирачното действие на магнитното поле върху въртенето на звездата.

Предполага се, че магнитарите може просто да са по-голям ред на същия този RPP ефект. Виктория Каспи предположи, че може да е време да се разгледа „велика обединена теория“ за неутронните звезди, при която всички различни видове могат да бъдат обяснени с първоначалните им условия, особено с първоначалната си сила на магнитното поле, както и с възрастта им.

Вероятно потомствената звезда на магнитар е била особено голяма звезда, която е оставила след себе си особено голям звезден остатък. По този начин тези по-редки „големи“ неутронни звезди могат да започнат живота си като магнитар, излъчвайки огромни енергии, докато мощното му магнитно поле поставя спирачките на въртенето си. Но тази динамична активност означава, че тези големи звезди губят енергия бързо, може би придобивайки появата на много рентгеново светещ, макар иначе незабележим, RPP по-късно в живота си.

Други неутронни звезди могат да започнат живота по по-малко драматичен начин, тъй като много по-често срещаните и просто средно сияещи RPP, които се въртят с по-лежерна скорост - никога не постигайки необикновените светимости, на които магнитарите са способни, но успяват да останат светещи за по-дълго време периоди.

Сравнително тихите централни компактни обекти, които изглежда дори не пулсират по радиото, биха могли да представляват крайния етап от жизнения цикъл на неутронните звезди, отвъд който звездите удрят краен срок, където силно влошено магнитно поле вече не е в състояние да приложи спирачките към въртенето на звездите. Това премахва основната причина за тяхната характерна светимост и пулсарно поведение - така те просто избледняват тихо.

За сега тази грандиозна схема за обединяване остава убедителна идея - може би очаква още десет години наблюдения на Чандра, за да я потвърди или модифицира допълнително.

Pin
Send
Share
Send