Что такое черная дыра
Что такое черная дыра и может ли наше Солнце превратиться в черную дыру?
Что такое черная дыра и может ли наше Солнце превратиться в черную дыру?
Команда астрономов провела одно из самых точных наблюдений и получила данные в самом максимальном разрешении о пульсаре PSR B1957+20. Эта работа является уникальной, а параметры данных, которые были получены, до сих пор никому не удавалось зафиксировать за всю историю астрономических исследований. Чего только стоит информация о том, что у этого пульсара, находящегося на расстоянии 6500 световых лет от Земли, удалось разрешить и наблюдать две интенсивные области излучения, расположенные на расстоянии 20 километров друг от друга. Это тоже самое, что с помощью телескопа на Земле попытаться разглядеть блоху на Плутоне.
Такое экстраординарное наблюдение стало возможным благодаря редкой геометрии и характеристикам пары звёзд, вращающихся вокруг друг друга. Одна звезда в этой системе является холодной, маломассивной, известной как коричневый карлик. Он имеет одну особенность в виде следа или хвоста газа, который подобен кометному. Другой компонент системы — быстро вращающаяся звезда, называемая пульсаром.
Представление художника о пульсаре PSR B1957+20, который изображён здесь на заднем плане сквозь пелену облаков газа. Источник: Dr. Mark A. Garlick; Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, University of Toronto
Этот пульсар получил наименование PSR B1957+20. Предыдущее его исследование показало, что он, вероятно, является одним из самых крупных пульсаров, известных на сегодняшний день. А дальнейшая работа по точному измерению его массы поможет в понимании того, как материя ведёт себя при максимально известной плотности, что эквивалентно исследованию того, как массивная нейтронная звезда ведёт себя до превращения в чёрную дыру.
«Удивительно в этой системе то, что газ, исходящий из коричневого карлика, перед пульсаром действует как увеличительное стекло. По существу, мы смотрим на пульсар через естественную лупу, которая позволяет периодически видеть нам эти две области отдельно», — Роберт Мейн, ведущий автор статьи, описывающей наблюдение, которое было издано 24 мая в журнале Nature.
Пульсар представляет собой нейтронную звезду, очень быстро вращающуюся, более 600 оборотов в секунду. По мере того, как он вращается, пульсар испускает мощные лучи из двух самых активных точек своей поверхности. Интенсивные области наблюдаемого излучения точно связаны с этими лучами.
Коричневый карлик имеет диаметр, равный одной трети диаметра Солнца. Он расположен примерно на расстоянии двух миллионов километров от пульсара, что сопоставимо с пятью расстояниями между Землёй и Луной. Эта тусклая звезда делает один оборот вокруг своего более активного соседа всего лишь за 9 часов. Коричневый карлик является сопутствующим объектом, посредством приливного воздействия он повёрнут к пульсару всегда одной стороной. Точно также и наша Луна всегда обращена к Земле той стороной, которую мы постоянно видим на небе.
Из-за такого близкого расположения от пульсара, коричневый карлик постоянно испытывает на себе мощные удары сильного излучения. Интенсивное воздействие пульсара нагревает одну сторону относительно холодного коричневого карлика до температуры нашего Солнца — около 6000 градусов Цельсия.
Такое взрывное воздействие от пульсара в конечном счёте полностью уничтожит его компаньона. Вообще, пульсары в таких бинарных системах неофициально называют «чёрными вдовами». Эта прямая аналогия с земным пауком Чёрная Вдова. В качестве дополнения к тому, что эту систему удалось наблюдать в беспрецедентном разрешении, можно отметить, что полученные результаты могут быть ключом к разгадке природы таких таинственных явлений, как быстрые радиовсплески (Fast Radio Bursts, FRB).
«Много наблюдаемых свойств быстрых радиовсплесков могут быть объяснены, если будет доказано, что они усиливаются плазменными линзами. Свойства усиленных импульсов, которые мы обнаружили в нашем исследовании, показывают удивительное подобие с повторяющимися FRB. Это означает, что такие радиовсплески могут быть линзированы плазмой в самой галактике, в которой содержится источник всплеска».
В своей работе учёные опирались на данные, полученные телескопом обсерватории Аресибо. Известно, что в сентябре 2017 года его повредил ураган Мария, но Мейн и его коллеги успели получить информацию до ненастья. Планируется использование этой обсерватории для последующих наблюдений за пульсаром PSR B1957+20.
Статья под названием «Излучение пульсара, усиленное и разрешённое линзированием плазмы в затменно-двойной звёздной системе» (Pulsar emission amplified and resolved by plasma lensing in an eclipsing binary) доступно по ссылке.
По информации Университета Торонто.
Источник: http://www.theuniversetimes.ru/pulsar-psr-b195720-zapechatly...
Очень Большой Телескоп сфотографировал пылевые диски вокруг молодых звезд
Астрономы из Европейской южной обсерватории (ESO) смогли получить серию подробных изображений (https://www.eso.org/public/russia/news/eso1811/) пылевых дисков вокруг близлежащих молодых звезд. Этого удалось добиться благодаря установленному на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) приемнику SPHERE. Основное предназначение инструмента — поиск экзопланет путем их прямого фотографирования. Но благодаря тому, что SPHERE позволяет «отсекать» свет от звезды, он также идеально подходит для получения детальных изображений окрестностей молодых звезд.
Сфотографированные пылевые диски оказались исключительно разнообразными по размерам и по форме. В некоторых из заметны яркие кольца, в других — темные, а третьи напоминают по виду гамбургер. Диски очень отличаются и по ориентации на небе: от круглых, видимых плашмя, до узких, повернутых к нам ребром. Полученные изображения дают представление и о том, как могла выглядеть наша Солнечная система на ранних стадиях своего формирования около пяти миллиардов лет назад.
Пылевой диск вокруг звезды IM Волка
Все сфотографированные SPHERE звезды находятся на расстоянии от 230 до 550 световых лет от Солнца. По галактическим меркам, их можно назвать нашими близкими соседями. Многие из них относятся к классу Т Тельца. Это переменные звезды, возраст которых не превышает 10 млн лет. Они окружены дисками, содержащими газ, пыль и планетeзимали — «строительные элементы», из которых впоследствии сформируются планеты и их спутники.
Пылевой диск вокруг звезды GSC 07396-00759
Одна из наиболее интересных находок SPHERE — видимый с ребра диск вокруг светила GSC 07396-00759, входящего в кратную звездную систему. Как ни странно, этот диск выглядит более проэволюционировавшим, чем богатый газом диск вокруг соседней звезды типа T Тельца, хотя возраст у обеих звезд один и тот же. Это загадочное различие в эволюции дисков вокруг двух светил одинакового возраста – еще одна причина интереса астрономов к изучению околозвездных дисков и их характеристик.
Источник: https://kiri2ll.livejournal.com/
На расстоянии более половины возраста текущей вселенной в скоплении MACS J1149+2223 была обнаружена синяя звезда, которую назвали Икаром. Она является самой далёкой индивидуальной звездой из всех, когда-либо обнаруженных. Обычно светимость звёзд слишком слаба для того, чтобы была возможность их рассмотреть даже с помощью самых больших телескопов в мире. Но благодаря природному феномену, способному усиливать слабые сигналы звёзд, космический телескоп «Хаббл» смог точно определить эту далёкую звезду и установить новый рекорд расстояния. Звезда Икар была также использована для проверки одной теории тёмной материи и для исследования структуру группы галактик, находящейся на переднем плане относительно звезды для наблюдателя с Земли.
Эта звезда укрывается в очень далёкой спиральной галактике. Расстояние до неё настолько велико, что свету от звезды потребовалось целых девять миллиардов лет для того, чтобы достигнуть Земли. Получается, что свет, который мы сейчас наблюдаем, был испущен звездой, когда возраст вселенной составлял всего лишь одну треть от текущего.
Открытие Икара посредством эффекта гравитационного линзирования инициировало для астрономов новый способ изучения отдельных звёзд в отдалённых галактиках. Эти наблюдения обеспечивают редкий, подробный взгляд на то, как звёзды развиваются, особенно самые яркие из них.
«Это первый раз, когда мы видим увеличенное изображение отдельной звезды. Да, мы с лёгкостью можем изучать отдельные галактики, но эта звезда по крайней мере в сто раз более далека, чем следующая за ней, которую мы можем изучить. За исключением сверхновых», — Патрик Келли из Миннесотского университета.
Гравитация как естественная космическая линза
Звезда икар, официальное наименование которой MACS J1149+2223 Lensed Star 1 является самой далёкой отдельной звездой, которую когда-либо находили. Её удалось разглядеть только благодаря сильной гравитации крупного скопления галактик на её переднем плане. Эта группа носит имя MACS J1149+2223 и показана в левом углу изображения. Вставка справа показывает вид этого скопления в 2011 году без новой звезды в сравнении с её появлением в 2016 году. Источник: NASA, ESA, and P. Kelly (University of Minnesota)
Космическая причуда, благодаря который мы можем наблюдать эту звезду, называется явлением гравитационного линзирования. Гравитационная сила объекта переднего плана, например крупной группы галактик, действует как естественная линза в космосе, изгибая и усиливая световой поток. Иногда свет от одного фонового объекта появляется в виде повторных изображений. Свет может быть усилен настолько, что чрезвычайно слабые и одинокие объекты становятся достаточно яркими, чтобы их наблюдать.
В случае с Икаром естественная лупа была создана скоплением галактик под названием MACS J1149+2223, которое расположено на расстоянии приблизительно 5 миллиардов световых лет от Земли. Это крупной скопление находится точно между нашей планетой и галактикой, которая содержит найденную звезду. Объединив мощность этой гравитационной линзы с большим разрешением и чувствительностью «Хаббла», астрономы смогли увидеть и изучить эту звезду.
Команда астрономов, состоящая из Хосе Диего из Института физики в Испании и Стивена Родни из Университета Южной Каролины, назвала звезду Икаром в честь греческого мифологического персонажа, который летел на крыльях и поднялся к Солнцу так близко, что воск, скрепляющий перья, расплавился и он погиб. Точно также и эта звезда для наблюдателя с Земли была обнаружена благодаря своей мимолётной «славе»: её светимость на мгновение усилилась в 2000 раз от истинной. Официальное название звезды — MACS J1149+2223 Lensed Star 1.
Предложенные модели предполагают, что сильное увеличение яркости было вызвано гравитационным линзированием от звезды, подобной в массе Солнцу, находящейся в скоплении галактик переднего плана, когда она прошла перед Икаром. Свет звезды обычно усиливается приблизительно в 600 раз из-за массы скопления переднего плана.
Исследование звезды
Учёные выяснили, что звезда MACS J1149+2223 Lensed Star 1 (Икар) соответствует моделям синего сверхгиганта. Толстая синяя линия показывает спектр синего сверхгиганта, скорректированного для расстояния до линзирующей галактики. Красные звёзды — фактические данные, измеренные для Икара. Наблюдаемая длина волны неоднородности Балмера относительно её внутренней длины волны (приблизительно 365 нм) является индикатором расстояния до звезды. Сила неоднородности Балмера зависит от силы гравитации звезды у её поверхности и температуры. Источник: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)
Учёные использовали космический телескоп «Хаббл», чтобы изучать сверхновую, находящуюся в далёкой спиральной галактике, когда в 2016 году они определили новую точку света недалеко от увеличенной сверхновой звезды. По позиции нового источника они определили, что его свет должен был быть ещё больше усилен, чем сверхновая.
Когда астрономы проанализировали цветовой спектр света, исходящего от этого объекта, они обнаружили, что это был синий супергигант. Этот класс звёзд намного больше, массивнее, горячее и, возможно, в сотни тысяч раз более яркие, чем наше Солнце. Но даже с такими характеристиками на таком большом расстоянии её невозможно было увидеть без гравитационного линзирования. Но как Келли и его команда узнали, что Икар не является другой сверхновой звездой?
«Источник не становится горячее и не взрывается. Свет просто усилился. И именно это мы и ждём от гравитационного линзирования».
Поиск тёмной материи
Выявление усиления светимости единственной фоновой звезды предоставляет уникальную возможность проверить характер и природу тёмной материи в самом линзирующем скоплении. Тёмной материей в настоящее время считают неведимое веществ, которое ответсвенно за существование большей части массы вселенной.
Анализируя то, что находится вокруг скопления на переднем плане, учёные смогли проверить одну теорию о том, что тёмная материя могла бы быть создана главным образом благодаря огромному количеству первородных чёрных дыр, сформированных при рождении вселенной, с массами в десятки раз превышающими массу Солнца. Результаты этого уникального теста полностью отвергают эту теорию, потому что колебания света от фоновой звезды, наблюдаемые «Хабблом» в течение 13 лет, выглядели бы по-другому, если бы шёл через рой бывших чёрных дыр.
Когда будет запущен космической телескоп «Уэбб», тогда астрономы ожидают найти ещё больше подобных звёзд, как Икар. Экстраординарная чувствительность этого телескопа позволит изучить ещё большее количество деталей, включая такие, как, вращаются ли эти отдалённые звёзды. Даже может оказаться так, что такое гравитационное увеличение звёзд может быть довольно распространённым явлением в космосе.
По информации НАСА.
Астрономы при помощи космического телескопа «Хаббл» и метода гравитационного микролинзирования открыли звезду, существовавшую во времена, когда возраст Вселенной составлял около 4,4 миллиардов лет, что делает ее самой далекой звездой, известной на сегодняшний день.
В созвездии Гончие Псы вспыхнула внегалактическая Сверхновая звезда!
В красивой сейфертовской галактике NGC 4151 «Око Саурона», что находится в созвездии Гончие Псы, вспыхнула сверхновая звезда. Вспышка была обнаружена 1 апреля 2018 года с помощью 76-см телескопа имени Кацманов в рамках программы по поиску сверхновых Ликской обсерватории. На момент открытия блеск сверхновой составлял +15,3 зв. вел. Тип сверхновой еще не определен. Если сверхновая окажется типа Ia, то ее блеск может достичь порядка +12-й зв. вел.
Координаты вспышки: R.A. = 12h10m38s.190, Decl. = +39°23'47".00