Концепция художника о распространении гамма-излучения от SGR 1806-20. Изображение предоставлено NASA. Нажмите, чтобы увеличить
Гигантский взрыв на нейтронной звезде на полпути через галактику Млечный путь, самый большой такой взрыв, когда-либо зарегистрированный во вселенной, должен позволить астрономам впервые исследовать внутренности этих таинственных звездных объектов.
Международная группа астрофизиков, просматривая данные с рентгеновского спутника НАСА, Rossi X-Ray Timing Explorer, сообщает в выпуске Astrophysical Journal Letters от 20 июля, что взрыв вызвал вибрации внутри звезды, как звонкий звонок, что генерировал быстрые флуктуации в рентгеновском излучении, которое он испускал в космос. Эти рентгеновские импульсы, испускаемые при каждом вращении в течение семи секунд быстро вращающейся звездой, содержали частотные колебания массивных землетрясений нейтронной звезды.
В то время как геологи исследуют внутреннюю часть Земли от сейсмических волн, вызванных землетрясениями, а солнечные астрономы изучают Солнце с помощью ударных волн, проходящих через Солнце, рентгеновские флуктуации, обнаруженные в результате этого взрыва, должны предоставить критическую информацию о внутренней структуре нейтронных звезд.
«Этот взрыв был похож на попадание на нейтронную звезду гигантского молотка, заставляя его звенеть как колокол» сказал Ричард Ротшильд, астрофизик в Центре астрофизики и космических наук Калифорнийского университета и один из авторов отчета журнала. Теперь возникает вопрос: что означает частота колебаний нейтронной звезды - тон, издаваемый звонящим колоколом?
«Значит ли это, что нейтронные звезды - это просто пучок нейтронов, собранных вместе?» Или нейтронные звезды имеют экзотические частицы, такие как кварки, в своих центрах, как считают многие ученые? И как кора нейтронной звезды плавает поверх ее сверхтекучего ядра? Это редкая возможность для астрофизиков изучить внутреннюю часть нейтронной звезды, потому что у нас наконец есть некоторые данные, которые теоретики могут пережевать. Надеюсь, они смогут рассказать нам, что все это значит.
Самые большие звездные землетрясения прорывались сквозь нейтронную звезду с невероятной скоростью, вибрируя со скоростью 94,5 цикла в секунду. «Это около частоты 22-й клавиши пианино, F Sharp» сказал Томазо Беллони, итальянский член команды, который измерил сигналы.
Международная группа, возглавляемая Джан Лукой Исраэль, Луиджи Стеллой и Беллони из Национального института астрофизики Италии, обнаружила колебания по данным, полученным через два дня после Рождества с помощью Rossi X-Ray Timing Explorer, спутника, предназначенного для исследования флуктуирующего X выбросы из звездных источников. Исследователи обнаружили, что особые колебания начались через три минуты после титанового взрыва на нейтронной звезде, которая за одну десятую секунды выделяла больше энергии, чем излучает Солнце за 150 000 лет. Затем колебания постепенно отступали примерно через 10 минут.
Нейтронные звезды - это плотные, быстро вращающиеся ядра материи, которые возникают в результате коллапса звезды, которая истощила все свое ядерное топливо и взорвалась в результате катастрофического события, известного как сверхновая. Коллапс настолько разрушителен, что электроны выталкиваются в атомное ядро и объединяются с протонами, превращаясь в нейтроны. Получающаяся сфера нейтронов настолько плотна - упаковывает массу Солнца в сферу диаметром всего 10 миль - что ложка ее вещества будет весить миллиарды тонн на Земле.
Большинство миллионов нейтронных звезд в нашей галактике Млечный Путь производят магнитные поля, которые в триллион раз сильнее, чем на Земле. Но астрофизики обнаружили менее дюжины сверхвысоких магнитных нейтронных звезд, называемых «магнитарами». с магнитными полями в тысячу раз больше - достаточно сильными, чтобы снять информацию с кредитной карты на расстоянии на полпути до луны.
Эти интенсивные магнитные поля достаточно сильны, они иногда изгибают кору нейтронных звезд, вызывая «звездные землетрясения». это приводит к высвобождению гамма-лучей, более энергичной формы излучения, чем рентгеновские лучи. Четыре из этих магнитов, как известно, делают именно это и называются «мягкими гамма-повторителями». или SGRS, астрофизиками, потому что они вспыхивают случайным образом и выпускают серию коротких вспышек гамма-лучей.
SGR 1806-20, официальное обозначение нейтронной звезды, которая взорвалась и послала рентгеновские лучи, затопившие галактику 27 декабря 2004 года, создавая вспышку, ярче, чем что-либо, обнаруженное за пределами Солнечной системы, - одно из них. Вспышка была настолько яркой, что на мгновение ослепила все рентгеновские спутники в космосе и осветила верхнюю атмосферу Земли.
Астрофизики подозревают, что взрыв гамма- и рентгеновского излучения от этого необычайно большого взрыва мог произойти из-за сильного искривленного магнитного поля, окружающего нейтронную звезду, которое внезапно оборвалось, создав титановое землетрясение на нейтронной звезде.
«Сценарий, вероятно, был аналогичен витой резинке, которая в итоге сломалась и в процессе высвободила огромное количество энергии». сказал Ротшильд. «С этим выделением энергии магнитное поле, окружающее магнитар, по-видимому, могло расслабиться до более стабильной конфигурации».
Вспышка энергии 27 декабря была обнаружена несколькими другими спутниками НАСА и Европы и зафиксирована радиотелескопами по всему миру. Это уже было предметом многочисленных научных работ, опубликованных в последние месяцы.
«Внезапное и удивительное возникновение этой гигантской вспышки, которая поможет нам узнать больше о природе магнитаров и внутренней структуре нейтронных звезд» сказал Ротшильд, «подчеркивает важность наличия спутников и телескопов, способных записывать необычные и непредсказуемые явления во вселенной».
Другими членами международной команды были Пьер Джорджо Казелла, Симона Далл'Оссо и Массимо Персик из Национального института астрофизики Италии; Йоэль Репаэли из UCSD и Университета Тель-Авива; Дуэйн Грубер, ранее работавший в UCSD, а теперь работающий в Eureka Scientific Corporation в Окленде, Калифорния; и Нанда Реа из Национального института космических исследований в Нидерландах.
Источник: пресс-релиз UCSD
Вот ссылка на самые большие звезды во Вселенной.
