| |

1.2.3.4

5

Аномальный пульсар оказался тройной системой

Найден необычный миллисекундный пульсар с сильно вытянутой орбитой. Скорее всего, в образовании системы пульсара участвовало не две, как обычно, а три звезды, сообщает коллектив исследователей под руководством Дэвида Чемпиона (David Champion) в статье в журнале Science.

Пульсар PSR J1903+0327, находящийся в нашей галактике, был обнаружен в октябре 2005 с помощью радиотелескопа в Аресибо (Пуэрто-Рико). Наблюдая в течение полутора лет за импульсами,

испускаемыми системой каждые 2,15 миллисекунды, исследователи установили, что 95-дневная орбита, по которой сам пульсар вращается вокруг компаньона, сильно вытянута (эксцентриситет равен 0,44).

Между тем, обычно двойные миллисекундные пульсары (пульсары, у которых период импульса меньше 10 миллисекунд) имеют практически идеальные круговые орбиты. Еще одно необычное свойство системы J1903+0327 заключается в том, что компаньоном пульсара, судя по данным инфракрасных наблюдений, является не белый карлик, как во всех остальных подобных системах, а звезда главной последовательности (типа нашего Солнца).

По современным теориям, миллисекундные двойные пульсары формируются из двойных систем, содержащих большую звезду (более восьми солнечных масс) и обычную (около одной солнечной массы). Большая звезда заканчивает жизнь вспышкой сверхновой, и на ее месте появляется быстро вращающаяся нейтронная звезда, которая испускает узконаправленные потоки радиоволн с периодом более 10 миллисекунд. После взрыва сверхновой орбита пульсара является сильно вытянутой.

Затем у малой звезды также заканчивается топливо для термоядерного синтеза, и она превращается в красный гигант. Нейтронная звезда начинает поглощать оболочку гиганта, что ускоряет ее вращение (и уменьшает период импульсов) и делает орбиту все более и более правильной. В конце концов от звезды-компаньона остается белый карлик, поглощение прекращается, система становится миллисекундным двойным пульсаром с круговой орбитой.

Аномальные свойства J1903+0327 можно объяснить тремя способами. Наиболее правдоподобный, по мнению Чемпиона, – предположение о существовании третьей звезды типа Солнца, находящейся довольно близко к двойной системе. Ее гравитационное притяжение делает орбиту вытянутой.

По другой версии, формирование пульсара происходило в шаровом скоплении звезд, где на него могло оказать влияние гравитационное притяжение многочисленных соседних звезд. По третьей, наименее правдоподобной, пульсар, несмотря на высокую скорость вращения, еще очень молод. В дальнейшем группа Чемпиона намеревается исследовать систему с помощью оптического телескопа, чтобы уточнить, действительно ли компаньон нейтронной звезды является звездой главной последовательности. http://lenta.ru/news/2008/05/16/pulsar/

Австралийские астрономы подтвердили каннибальские привычки Млечного пути

Наблюдения подтвердили, что часть звезд, находящихся в гало Млечного пути, попала в него из галактики-спутника – карликовой галактики в Стрельце, сообщает Австралийский национальный университет со ссылкой на статью, опубликованную в Astrophysical Journal. Известно, что звезды, попавшие в гало Млечного пути ("сфера" из старых звезд, окружающая диск) из соседней карликовой галактики, расположенной в созвездии

Стрельца (масса ее в 10 тысяч раз меньше массы нашей Галактики), образуют своеобразный "ручей", пересекающий гало.

Стефан Келлер (Stefan Keller) и его коллеги обнаружили, что этот "ручей" простирается как минимум на 150 тысяч световых лет – дальше, чем было показано ранее. Для того чтобы установить, какие звезды следует к нему относить, а какие – нет, группа Келлера проанализировала более 15 тысяч архивных снимков неба. Основным ориентиром служили переменные звезды типа RR Лиры, часто использующиеся благодаря своим уникальным свойствам как индикаторы расстояний.

Описание того, как именно гравитационное притяжение Млечного пути влияет на спутника, может позволить уточнить форму и массу нашей Галактики. Подобные гравитационные взаимодействия дают возможность проверить наличие невидимой для электромагнитных волн темной материи (которая, как предполагается, составляет большую часть массы Млечного пути). http://lenta.ru/news/2008/04/08/lyrae/

Обнаружена черная дыра рекордно малой массы, близкой к нижнему пределу масс для черных дыр звездного происхождения, сообщает NASA со ссылкой на доклад, представленный Николаем Шапошниковым и Львом Титарчуком на встрече Отделения астрофизики высоких энергий Американского астрономического общества.

Черная дыра находится в Млечном пути, в двойной системе (системе из черной дыры и обычной звезды, называемой звездой-компаньоном) XTE J1650-500, которая была открыта в 2001 году. Измерения

Шапошникова и Титарчука показали, что масса черной дыры составляет 3,8 солнечной массы, что значительно меньше предыдущего рекорда – 6,3 солнечной массы.

Непосредственно наблюдать черные дыры нельзя: даже свет не может преодолеть их гравитационное притяжение. Изучать их свойства позволяет поведение соседних объектов, в частности аккреционных дисков – вращающихся дисков, вещество которых дыра постепенно поглощает. Очередная порция газа, перед тем как быть поглощенной черной дырой, образует раскаленную "пробку", испускающую рентгеновские лучи. Это излучение называется квазипериодическими колебаниями. Шапошников и Титарчук показали, что период квазипериодических колебаний зависит от массы черной дыры (чем меньше дыры, тем короче период) и, таким образом, научились определять массу, измеряя параметры рентгеновского излучения.

Точность измерения составляет около 0,5 солнечной массы. Черная дыра, диаметр которой должен быть примерно равен 24 километрам, – один из самых маленьких объектов, которые когда-либо были открыты за пределами Солнечной системы.

Масса дыры в XTE J1650-500 лежит близко к нижнему пределу масс для черных дыр звездного происхождения – тех, что образуются в результате коллапса крупной звезды. Точное значение этого предела неизвестно, но предположительно оно составляет две-три солнечной массы. Если ядро коллапсирующей звезды имеет меньшую массу, образуется не черная дыра, а нейтронная звезда.

Напомним, что недавно была обнаружена черная дыра, которой принадлежит противоположный рекорд среди дыр звездной массы. Ее масса составляет от 24 до 33 солнечных масс. Абсолютным рекордсменом по массе является черная дыра, входящая в квазар OJ287. Она относится к другой категории - сверхмассивных черных дыр - и ее масса составляет около 18 миллиардов солнечных масс. http://www.lenta.ru/news/2008/04/02/blackhole/

Ученые предлагают искать следы пронзающих Землю черных дыр

Международный коллектив ученых под руководством Иосифа Хрипловича (Институт ядерной физики имени Будкера, Новосибирский государственный университет) разработал методы, которые могут позволить обнаружить следы микроскопических черных дыр, пролетающих сквозь Землю, сообщают авторы в препринте своей статьи, выложенном на arXiv.org. Основным признаком пролета черной дыры, по мнению исследователей, станут порождаемые им звуковые волны, которые можно уловить

акустическими детекторами. Кроме того, дыра оставит в земной коре длинный тонкий след в виде трубки из вещества, подвергнувшегося сильному радиационному воздействию. Такие трубки должны сохраняться довольно долго, и их можно надеяться обнаружить геологическим методами.

Черная дыра - объект с исключительно сильным гравитационным притяжением. Любое тело, приблизившееся к черной дыре на расстояние меньше критического (критическое расстояние называется гравитационным радиусом), уже не может покинуть ее область притяжения и, грубо говоря, поглощается ею. Несмотря на это, все черные дыры могут терять массу за счет квантовых эффектов (испарение или излучение Хокинга).

В настоящее время доказано существование двух типов черных дыр: звездных масс и сверхмассивных. Первые являются конечным этапом эволюции тяжелых звезд, имеют массу до нескольких десятков масс Солнца, происхождение вторых до конца не выяснено, их масса может составлять миллиарды масс Солнца. Предполагается, однако, что могут существовать черные дыры и других типов: промежуточной массы (от 500 до 1000 масс Солнца), а также микроскопические.

Теоретического нижнего предела для массы черной дыры не существует. Предполагается, что на ранних стадиях существования Вселенной за счет неоднородности плотности составлявшей ее материи могли возникнуть микроскопические черные дыры. Самые маленькие из них уже должны были испариться, однако некоторые вполне могли дожить до наших дней. Расчеты показывают, что масса таких дыр должна быть не менее пятисот миллионов тонн, а гравитационный радиус - около фемтометра (10-15 метра). Это означает, что дыры по размеру во много раз меньше атома: радиус атома обычно составляет порядка одной десятой нанометра (10-10 метра).

Такие черные дыры, иногда называемые первичными или примордиальными, вполне могут пролетать сквозь планеты, в том числе сквозь Землю. За счет ничтожного гравитационного радиуса дыра не поглощает большого количества материи, таким образом, ее прохождение сквозь Землю остается незамеченным. Группа Хрипловича занялась изучением того, как можно было обнаружить пролет такой дыры, движущейся со сверхзвуковой скоростью, сквозь Землю или хотя бы его следы.

Гравитационное взаимодействие приведет к тому, что за время прохождения сквозь Землю дыра излучит около четырех гигаджоулей энергии. Это не очень много, учитывая, что эта энергия будет распределена во времени (полет дыры займет несколько минут) и пространстве (проделанный путь может быть сравним с диаметром Земли, более 12 тысяч километров), но большая ее часть перейдет в звуковые волны с частотой, лежащем в определенном диапазоне. Эти волны можно надеяться уловить акустическими детекторами.

Кроме того, хокинговское излучение тоже приведет к выделению энергии (около тераджоуля), часть которой также перейдет в звук. Вещество же, которое окажется непосредственно на пути черной дыры, подвергнется сильному воздействию радиации, что приведет к заметному изменению его структуры. Возникающие облученные трубки должны сохраняться довольно долго и также могут быть обнаружены. http://lenta.ru/news/2008/02/08/blackhole/

В Млечный путь врежется огромное облако газа

Астрономы доказали, что наша Галактика столкнется с огромным облаком газа. Столкновение, которое ожидается через 40 миллионов лет, зажжет тысячи новых массивных звезд, сообщает Национальная радиоастрономическая обсерватория (НРАО) США со ссылкой на доклад авторов исследования на 211-й встрече Американского астрономического общества.

Речь идет об облаке Смит, названном так в честь Гэйл Смит (теперь Гэйл Бигер), открывшей его в 1963 году. Облако состоит почти исключительно из водорода, имеет длину около 11 тысяч и ширину

около 2,5 тысяч световых лет. От диска Млечного пути, нашей Галактики, оно удалено всего на восемь тысяч световых лет.

Облако движется со скоростью около 250 километров в секунду. В диск Млечного пути оно должно врезаться под углом примерно 45 градусов. Водорода, содержащегося в облаке, хватит для образования примерно миллиона звезд типа нашего Солнца. Ожидается, однако, что будет возникать много более массивных звезд, у которых от рождения до смерти (вспышки сверхновой) проходит относительно немного времени. Таким образом, через несколько миллионов лет после "прибытия" облака в регионе столкновения начнется, по сравнению авторов, настоящий "фейерверк" сверхновых.

В течение нескольких десятилетий астрономы не знали ни точных размеров облака Смит, ни расстояния до него, ни направления движения: от Галактики или к ней. Группа ученых под руководством Феликса Локмана использовала для исследования облака крупнейший современный радиотелескоп GBT, проведя с его помощью более сорока тысяч наблюдений.

Исследования показали, что облако приближается к Млечному пути достаточно быстро и, строго говоря, уже вступило во взаимодействие с газом на его окраинах. Облако испытывает гравитационное влияние Галактики (этим объясняется его кометоподобная форма). Основная часть облака столкнется с Галактикой через 20-40 миллионов лет. Солнечная система находится достаточно далеко от места столкновения и, скорее всего, никак его не ощутит.

Происхождение облака не установлено. Возможно, оно когда-то было частью Млечного пути, выброшенной в пространство и теперь возвращающейся, возможно, родилось в другой галактике, возможно, никогда не входило ни в какую галактику. http://lenta.ru/news/2008/01/14/cloud/

Определена масса самой большой черной дыры

Финские астрономы точно определили массу самой тяжелой из известных черных дыр. Масса дыры, входящей в квазар OJ287, составляет около 18 миллиардов солнечных масс, сообщает журнал New Scientist со ссылкой на доклад авторов исследования, сделанный на 211-й встрече Американского астрономического общества.

Отметим, что предыдущие недавние рекорды среди черных дыр, о которых сообщала "Лента.ру", были установлены "в другой категории": среди черных дыр, образовавшихся

в результате коллапса звезды. Сейчас речь идет о рекорде среди сверхмассивных черных дыр (механизм их возникновения пока точно не установлен) и одновременно об абсолютном рекорде.

Квазар (мощный источник электромагнитного излучения) OJ287 удален от Земли на 3,5 миллиарда световых лет. Он излучает пульсирующий оптический сигнал с двумя сильными всплесками каждые 12 лет. Это позволило астрономам построить его модель.

Квазар состоит из двух черных дыр, меньшая из которых (100 миллионов солнечных масс) вращается вокруг большей по эллиптической орбите с периодом в 12 лет. Большая дыра постоянно поглощает (аккрецирует) материю, за счет чего вокруг нее находится большой аккреционный диск. Малая дыра при каждом обращении два раза проходит сквозь него (см. иллюстрацию), что и вызывает наблюдаемый двойной сигнал.

Проанализировав сигнал, поступивший 13 сентября 2007 года, группа финских ученых под руководством Маури Валтонена (Mauri Valtonen) смогла с гораздо большей уверенностью подтвердить адекватность модели и оценить массы черных дыр.

По словам Валтонена, есть несколько других черных дыр, предположительно имеющих столь же большую массу, однако точность их измерений находится под большим сомнением. С другой стороны, некоторые ученые не уверены и в достоверности оценки Валтонена. В любом случае финская группа планировать проводить дополнительные наблюдения и продолжать измерять сигнал от квазара.

Дыра-рекордсменка, близкая по массе к небольшой галактике, создает чрезвычайно сильное гравитационное поле. Группа Валтонена получила возможность впервые проверить теорию относительности для настолько сильного поля. По словам финских ученых, все теоретические предсказания выполняются с убедительной точностью. http://lenta.ru/news/2008/01/11/blackhole/

Астрономы наблюдают за нападением черной дыры на соседнюю галактику

Астрономы впервые увидели, как разрушительная струя (джет), создаваемая сверхмассивной черной дырой в центре галактики, насквозь пронзила соседнюю галактику, сообщает NASA. Джет - это выброс заряженных частиц, двигающихся с околосветовой скоростью. Объекты, оказавшиеся на пути джета, подвергаются также влиянию жесткого рентгеновского и гамма-излучения. Джеты того типа, о котором идет речь, образуются в окрестностях сверхмассивных черных дыр.

Для простоты иногда говорят, что черная дыра "создает джет", однако следует понимать, что джет, разумеется, является выбросом не из самой черной дыры, а из ее окрестностей. Как именно образуются джеты, пока понятно не до конца. Причиной их возникновения, скорее всего, является аккреция: поглощение вещества черной дырой, приводящее к выделению огромного количества энергии. Сложное взаимодействие магнитных полей приводит к тому, что часть вещества ускоряется до больших скоростей и выбрасывается в виде струи.

Джеты многократно наблюдались, однако еще ни разу было зафиксировано событие такого масштаба. Система 3C321 состоит из двух галактик, в центрах обеих находятся сверхмассивные черные дыры. Дыра в большей галактике (на изображении внизу слева) выбрасывает сильный джет (голубым), пронзающий соседнюю галактику (правее выше). Джет продолжается и за галактику, но столкновение с ней заставляет его отклониться.

Для получения данных использовалось сразу несколько орбитальных телескопов. Представленное изображение (его можно скачать в более высоком разрешении здесь) получено совмещением снимков в различных диапазонах: рентгеновском (телескоп "Чандра") - на иллюстрации фиолетовым, видимом и ультрафиолетовом ("Хаббл") - красным и оранжевым, радио (VLA и MERLIN) - голубым. Ученые использовали также данные инфракрасного диапазона, полученные при помощи телескопа "Спитцер".

NASA сравнивает черную дыру со "Звездой смерти" из "Звездных войн" - действительно, джет представляет собой серьезную угрозу. Атмосфера планет, которые окажутся на его пути, серьезно пострадает - в частности, лишится защитного озонового слоя. Жизнь на планете после этого, скорее всего, очень быстро погибнет.

С другой стороны, джет может оказать на галактику, в которую он вторгается, и обратное влияние: энергия и вещество, приносимые им, могут привести к формированию новых звезд и планет.

Столкновение джета с соседней галактикой происходит примерно в 20 тысячах световых лет от центра "родной" галактики джета. Самая дальняя зафиксированная точка джета отстоит примерно на 850 тысяч световых лет.

Анализ данных показывает, что галактика "попала под обстрел" всего миллион лет назад - по галактическим меркам это ничтожно мало. Обнаружить подобное событие - большая удача. http://lenta.ru/news/2007/12/18/blackhole/  

На главную

| |