МОСКВА, 8-р сарын 28 - РИА Новости.Эрдэмтэд нарнаас хоёр дахин их жинтэй, дээд зэргийн жинтэй нейтрон одыг нээсэн нь тэднийг хэд хэдэн онолыг, ялангуяа нейтрон оддын хэт нягт материйн дотор "чөлөөт" кваркууд байж болох тухай онолыг эргэн харахаас өөр аргагүйд хүргэжээ. Пүрэв гарагт Nature сэтгүүлд нийтлэгдсэн нийтлэл.
Нейтрон од нь суперновагийн дэлбэрэлтийн дараа үлдсэн одны "цогцос" юм. Түүний хэмжээ нь жижиг хотын хэмжээнээс хэтрэхгүй боловч бодисын нягт нь атомын цөмийн нягтаас 10-15 дахин их байдаг - нейтрон одны материалын "чимх" нь 500 сая тонноос илүү жинтэй байдаг.
Таталцал нь электронуудыг протон болгон "дарж", тэдгээрийг нейтрон болгон хувиргадаг тул нейтрон одод ийм нэртэй болсон. Саяхныг хүртэл эрдэмтэд нейтрон одны масс хоёр нарны массаас хэтрэхгүй гэж үздэг байсан, эс тэгвээс таталцал одыг хар нүх болгон "нурах" болно. Нейтрон оддын дотоод байдал нь ихэвчлэн нууцлаг байдаг. Жишээлбэл, нейтрон одны төв хэсэгт "чөлөөт" кваркууд болон К-мезонууд, гиперонууд гэх мэт энгийн бөөмсүүд байгаа талаар ярилцав.
Судалгааны зохиогчид, АНУ-ын Үндэсний радио ажиглалтын төвийн Пол Деморест тэргүүтэй хэсэг эрдэмтэд дэлхийгээс гурван мянган гэрлийн жилийн зайд орших J1614-2230 хос одны нэг хэсэг нь нейтрон од, нөгөө хэсэг нь цагаан одойг судалжээ. .
Энэ тохиолдолд нейтрон од нь пульсар, өөрөөр хэлбэл одны эргэлтийн үр дүнд цацрагийн цацрагийн урсгалыг радио дуран ашиглан дэлхийн гадаргуугаас илрүүлэх боломжтой од юм; өөр өөр хугацааны интервалд.
Цагаан одой ба нейтрон од бие биенээсээ харьцангуйгаар эргэлддэг. Гэсэн хэдий ч нейтрон одны төвөөс радио дохиог дамжуулах хурд нь цагаан одойн таталцлын хүчинд нөлөөлдөг; Эрдэмтэд дэлхий дээр радио дохио ирэх цагийг хэмжсэнээр дохионы сааталд "хариуцах" объектын массыг нарийн тодорхойлж чадна.
"Бид энэ системд маш азтай байна. Хурдан эргэлддэг пульсар нь бидэнд төгс байрлалтай тойрог замаас ирж буй дохиог өгдөг. Түүгээр ч зогсохгүй манай цагаан одой нь ийм төрлийн оддын хувьд нэлээд том юм. Энэхүү өвөрмөц хослол нь бидэнд давуу талыг бүрэн ашиглах боломжийг олгодог. Шапиро эффект (дохионы таталцлын саатал) бөгөөд хэмжилтийг хялбаршуулдаг" гэж уг нийтлэлийн зохиогчдын нэг Скотт Рэнсом хэлэв.
J1614-2230 хоёртын систем нь бараг ирмэг дээр, өөрөөр хэлбэл тойрог замын хавтгайд ажиглагдахуйц байдлаар байрладаг. Энэ нь түүнийг бүрдүүлэгч оддын массыг нарийн хэмжихэд хялбар болгодог.
Үүний үр дүнд пульсарын масс 1.97 нарны масстай тэнцэж, нейтрон оддын дээд амжилт болов.
"Эдгээр массын хэмжилтүүд нь хэрвээ нейтрон одны цөмд кваркууд огт байдаг бол тэдгээр нь "чөлөөт" байж чадахгүй, гэхдээ "ердийн" атомын цөмүүдээс илүү бие биетэйгээ илүү хүчтэй харьцах ёстой гэдгийг харуулж байна" гэж тайлбарлав. Энэ асуудал дээр ажиллаж буй астрофизикчдийн бүлгийн удирдагч, Аризона мужийн их сургуулийн Ферял Озел.
"Нейтрон одны масс шиг энгийн зүйл физик, одон орон судлалын янз бүрийн салбарт маш их зүйлийг хэлж чаддаг нь миний хувьд гайхалтай юм" гэж Ransom хэлэв.
Штернбергийн одон орон судлалын хүрээлэнгийн астрофизикч Сергей Попов нейтрон оддыг судлах нь материйн бүтцийн талаар амин чухал мэдээлэл өгөх боломжтой гэж тэмдэглэжээ.
"Газар дээрх лабораторид цөмийнхөөс хамаагүй өндөр нягттай бодисыг судлах боломжгүй юм. Энэ нь аз болоход, энэ бодисын шинж чанарыг тодорхойлохын тулд дэлхий хэрхэн ажилладагийг ойлгоход маш чухал юм Нейтрон одтой байж, хар нүх болон хувирахгүйн тулд хамгийн их масс ямар байхыг олж мэдэх нь маш чухал” гэж Попов РИА Новости агентлагт ярьжээ.
Ихэнхдээ "үхсэн" одод гэж нэрлэгддэг нейтрон одод бол гайхалтай биет юм. Тэдний сүүлийн хэдэн арван жилийн судалгаа нь астрофизикийн хамгийн сонирхолтой, нээлтээр баялаг салбаруудын нэг болжээ. Нейтрон оддыг сонирхож байгаа нь зөвхөн бүтцийн нууцаас гадна асар их нягтрал, хүчтэй соронзон болон таталцлын оронтой холбоотой юм. Тэнд байгаа бодис нь асар том атомын цөмийг санагдуулам онцгой байдалд байгаа бөгөөд эдгээр нөхцлийг дэлхийн лабораторид дахин гаргах боломжгүй юм.
Үзэгний үзүүрт төрөх
1932 онд шинэ элементар бөөмс болох нейтроныг нээсэн нь астрофизикчдийг оддын хувьсалд ямар үүрэг гүйцэтгэж болох талаар бодоход хүргэжээ. Хоёр жилийн дараа суперновагийн дэлбэрэлт нь энгийн оддыг нейтрон од болгон хувиргахтай холбоотой гэж үзсэн. Дараа нь сүүлийн үеийн бүтэц, параметрүүдийг тооцоолж, хэрэв жижиг одод (манай нар шиг) хувьслын төгсгөлд цагаан одой болж хувирвал илүү хүнд нь нейтрон болж хувирах нь тодорхой болсон. 1967 оны 8-р сард радио одон орон судлаачид сансар огторгуйн радио эх үүсвэрийн анивчихыг судалж байхдаа хачирхалтай дохиог олж илрүүлсэн: маш богино, 50 миллисекунд үргэлжилдэг, радио долгионы импульс бүртгэгдэж, тодорхой хугацааны интервалаар (нэг секунд орчим) давтагддаг. Энэ нь радио цацрагийн санамсаргүй жигд бус хэлбэлзлийн ердийн эмх замбараагүй дүр зургаас огт өөр байв. Бүх тоног төхөөрөмжийг сайтар шалгасны дараа импульс нь харь гаригийн гаралтай гэдэгт итгэлтэй болсон. Одон орон судлаачдын хувьд хувьсах эрчимтэй ялгарах объектуудыг гайхшруулах нь хэцүү байдаг, гэхдээ энэ тохиолдолд хугацаа нь маш богино, дохио нь тогтмол байсан тул эрдэмтэд харь гаригийн соёл иргэншлийн мэдээ байж магадгүй гэж нухацтай санал болгов.
Тиймээс анхны пульсарыг LGM-1 гэж нэрлэсэн (Англи хэлний "Бяцхан Ногоон Эрчүүд" гэсэн үг) боловч хүлээн авсан импульсийн утгыг олох гэсэн оролдлого үр дүнгүй болсон. Удалгүй өөр 3 лугшилттай радио эх үүсвэрийг илрүүлэв. Тэдний хугацаа дахин одон орны бүх мэдэгдэж буй объектуудын чичиргээ, эргэлтийн онцлог хугацаанаас хамаагүй бага байв. Цацрагийн импульсийн шинж чанараас шалтгаалан шинэ биетүүдийг пульсар гэж нэрлэж эхлэв. Энэхүү нээлт нь одон орон судлалыг жинхэнэ утгаар нь сэгсэрч, олон радио ажиглалтын газраас пульсар илрүүлсэн тухай мэдээллүүд ирж эхлэв. 1054 онд суперновагийн дэлбэрэлтийн улмаас үүссэн Хавчны мананцараас пульсар олдсоны дараа (хятад, араб, хойд америкчуудын түүхэнд дурдсанчлан энэ од өдрийн цагаар харагддаг байсан) пульсарууд ямар нэгэн байдлаар тодорхой болсон. суперновагийн дэлбэрэлттэй холбоотой .
Дэлбэрэлтийн дараа үлдсэн объектоос дохио ирсэн байх магадлалтай. Астрофизикчид пульсар бол тэдний удаан хугацаанд хайж байсан хурдан эргэдэг нейтрон од гэдгийг ойлгох хүртэл маш их цаг зарцуулсан.
Хавчны мананцар
Дэлхийн тэнгэрт Сугар гаригаас ч илүү гэрэлтдэг, өдрийн цагаар ч харагдахуйц энэхүү суперновагийн дэгдэлт (дээрх зураг) дэлхийн цагны дагуу 1054 онд болсон. Бараг 1000 жил бол сансрын жишгээр маш богино хугацаа боловч энэ хугацаанд дэлбэрч буй одны үлдэгдэлээс үзэсгэлэнт Хавчны мананцар үүсч чадсан юм. Энэ зураг нь хоёр зургийн найрлага юм: тэдгээрийн нэгийг Хаббл сансрын оптик дуран (улаан өнгийн сүүдэр), нөгөөг нь Чандра рентген дурангаар (цэнхэр) авсан. Рентген цацрагийн мужид ялгарах өндөр энергитэй электронууд эрчим хүчээ маш хурдан алддаг тул мананцарын зөвхөн төв хэсэгт цэнхэр өнгө давамгайлж байгаа нь тодорхой харагдаж байна.
Хоёр зургийг хослуулах нь гамма квантаас радио долгион хүртэлх хамгийн өргөн давтамжийн хүрээний цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг ялгаруулдаг энэхүү гайхалтай сансрын генераторын ажиллах механизмыг илүү нарийвчлалтай ойлгоход тусална. Ихэнх нейтрон оддыг радио цацрагаар илрүүлсэн ч гамма болон рентген туяаны мужид энергийн ихэнх хэсгийг ялгаруулдаг. Нейтрон одод маш халуун төрдөг боловч хангалттай хурдан хөрдөг бөгөөд аль хэдийн мянган настайдаа гадаргын температур 1,000,000 К орчим байдаг. Тиймээс зөвхөн залуу нейтрон одод цэвэр дулааны цацрагийн нөлөөгөөр рентген туяаны мужид гэрэлтдэг.
Пульсарын физик
Пульсар бол соронзны тэнхлэгтэй давхцдаггүй тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг асар том соронзлогдсон орой юм. Хэрэв түүн дээр юу ч унаж, юу ч ялгаруулдаггүй бол түүний радио цацраг нь эргэлтийн давтамжтай байх бөгөөд бид үүнийг дэлхий дээр хэзээ ч сонсохгүй. Гэхдээ энэ орой нь асар том масстай, гадаргуугийн өндөр температуртай бөгөөд эргэдэг соронзон орон нь протон, электроныг бараг гэрлийн хурдаар хурдасгах чадвартай асар том цахилгаан орон үүсгэдэг. Түүгээр ч барахгүй пульсарын эргэн тойронд гүйж буй эдгээр бүх цэнэгтэй хэсгүүд нь түүний асар том соронзон орон дотор баригдсан байдаг. Зөвхөн соронзон тэнхлэгийн эргэн тойронд жижиг хатуу өнцгийн дотор л тэд салж чадна (нейтрон одод нь орчлон ертөнцийн хамгийн хүчтэй соронзон оронтой бөгөөд 10 10 10 14 гаусс хүрдэг. Харьцуулбал: дэлхийн талбай 1 гаусс, нарных 10 50 гаусс. ). Цэнэглэгдсэн бөөмсийн эдгээр урсгалууд нь пульсаруудыг олж илрүүлсэн радио цацрагийн эх үүсвэр бөгөөд хожим нь нейтрон од болсон юм. Нейтрон одны соронзон тэнхлэг нь түүний эргэлтийн тэнхлэгтэй заавал давхцдаггүй тул одыг эргүүлэх үед радио долгионы урсгал нь анивчсан гэрлийн цацраг шиг орон зайд тархаж, эргэн тойрон дахь харанхуйг хэсэгхэн зуур тасалдаг.
Хавчны мананцарын пульсарын рентген зураг идэвхтэй (зүүн) ба хэвийн (баруун) төлөв байдалд байна
хамгийн ойрын хөрш
Энэхүү пульсар нь дэлхийгээс ердөө 450 гэрлийн жилийн зайд оршдог ба нейтрон од ба цагаан одой хоёртын систем бөгөөд 5.5 хоногийн тойрог замд оршдог. ROSAT хиймэл дагуулын хүлээн авсан зөөлөн рентген цацрагийг хоёр сая градус хүртэл халаадаг PSR J0437-4715 туйлын мөсөн бүрхүүлүүд ялгаруулдаг. Хурдан эргэлтийн үед (энэ пульсарын хугацаа 5.75 миллисекунд) нэг буюу өөр соронзон туйлаар дэлхий рүү эргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд гамма цацрагийн урсгалын эрчим 33% -иар өөрчлөгддөг. Жижиг пульсарын хажууд байгаа тод объект бол ямар нэг шалтгааны улмаас спектрийн рентген бүсэд идэвхтэй гэрэлтдэг алс холын галактик юм.
Төгс Хүчит Таталцал
Орчин үеийн хувьслын онолоор бол асар том одод асар том дэлбэрэлтээр амьдралаа дуусгаж, ихэнхийг нь өргөжин тэлж буй хийн мананцар болгон хувиргадаг. Үүний үр дүнд хэмжээ, массаараа манай нарнаас хэд дахин том аварга биетээс үлдэж байгаа зүйл бол 20 км орчим хэмжээтэй, нимгэн агаар мандалтай (устөрөгч болон хүнд ионуудаас бүрдсэн), таталцлын оронтой харьцуулахад 100 тэрбум дахин их биет юм. дэлхийнх. Үүнийг нейтрон од гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд энэ нь ихэвчлэн нейтроноос бүрддэг гэж үздэг. Нейтрон одны бодис нь материйн хамгийн нягт хэлбэр юм (ийм супер цөмийн нэг халбага нь тэрбум тонн орчим жинтэй). Пульсараас ялгарах дохионы маш богино хугацаа нь эдгээр нь асар том соронзон оронтой, асар хурдтай эргэдэг нейтрон од гэдгийг батлах анхны бөгөөд хамгийн чухал аргумент байв. Зөвхөн хүчтэй таталцлын оронтой нягт, нягт биетүүд (хэдхэн арван километрийн хэмжээтэй) төвөөс зугтах инерцийн хүчний нөлөөгөөр хэсэг хэсгээрээ унахгүйгээр ийм эргэлтийн хурдыг тэсвэрлэдэг.
Нейтрон од нь протон ба электронтой холилдсон нейтрон шингэнээс тогтдог. Атомын цөмтэй төстэй "цөмийн шингэн" нь энгийн уснаас 1014 дахин нягт юм. Энэ асар том ялгаа нь ойлгомжтой, учир нь атомууд нь ихэвчлэн хоосон орон зайгаас бүрддэг бөгөөд үүнд хөнгөн электронууд жижиг, хүнд цөмийг тойрон нисдэг. Протон ба нейтрон нь электроноос 2000 дахин хүнд тул цөм нь бараг бүх массыг агуулдаг. Нейтрон од үүсэхэд үүссэн хэт их хүч нь атомуудыг маш ихээр шахаж цөмд шахагдсан электронууд протонтой нийлж нейтрон үүсгэдэг. Ийм байдлаар бараг бүхэлдээ нейтроноос бүрдсэн од төрдөг. Хэт нягт цөмийн шингэнийг дэлхий дээр авчирвал цөмийн бөмбөг шиг дэлбэрч, харин нейтрон одонд асар их таталцлын даралтаас болж тогтвортой байдаг. Гэсэн хэдий ч нейтрон одны гаднах давхаргад (үнэндээ бүх оддын адил) даралт, температур буурч, нэг километр орчим зузаантай хатуу царцдас үүсдэг. Энэ нь гол төлөв төмрийн цөмөөс бүрддэг гэж үздэг.
Флэш
1979 оны 3-р сарын 5-ны өдрийн асар том рентген туяа нь манай Галактикаас хол зайд, Дэлхийгээс 180 мянган гэрлийн жилийн зайд байрлах манай Сүүн замын хиймэл дагуул болох Том Магелланы үүлэнд болсон нь тогтоогджээ. Гуравдугаар сарын 5-нд долоон сансрын хөлөг бүртгэсэн гамма цацрагийг хамтарсан боловсруулалт хийснээр энэ объектын байрлалыг маш нарийн тодорхойлох боломжтой болсон бөгөөд энэ нь Магелланы үүлэнд яг байрладаг нь өнөөдөр бараг эргэлзээгүй юм.
180 мянган жилийн өмнө энэ алс холын од дээр болсон үйл явдлыг төсөөлөхөд бэрх боловч тэр үед 10 супернова шиг гялалзсан нь манай Галактикийн бүх оддын гэрэлтэлтээс 10 дахин их байв. Зургийн дээд талд байгаа тод цэг нь олонд танигдсан, алдартай SGR пульсар бөгөөд жигд бус тойм нь 1979 оны 3-р сарын 5-нд дүрэлзсэн объектын хамгийн магадлалтай байрлал юм.
Нейтрон одны гарал үүсэл
Суперновагийн дэлбэрэлт бол таталцлын энергийн нэг хэсэг нь дулаан болж хувирах явдал юм. Хуучин одны түлш дуусч, термоядролын урвал нь дотоод хэсгийг шаардлагатай температурт халаах боломжгүй болсон үед таталцлын төвд хийн үүл нурах болно. Энэ үйл явцын явцад ялгарах энерги нь одны гаднах давхаргыг бүх чиглэлд тарааж, тэлэх мананцар үүсгэдэг. Хэрэв од нь манай Нар шиг жижиг бол дэлбэрэлт гарч, цагаан одой үүснэ. Хэрэв одны масс Нарныхаас 10 дахин их бол ийм уналт нь суперновагийн дэлбэрэлтэд хүргэж, энгийн нейтрон од үүсдэг. 20х40 нарны масстай маш том одны оронд хэт шинэ од дэлбэрч гурваас дээш нарны масстай нейтрон од үүссэн бол таталцлын шахалтын процесс эргэлт буцалтгүй болж хар нүх үүснэ. үүссэн.
Дотоод бүтэц
Нейтрон одны гаднах давхаргын хатуу царцдас нь куб торонд байрлуулсан хүнд атомын цөмүүдээс бүрдэх ба тэдгээрийн хооронд электронууд чөлөөтэй нисдэг бөгөөд энэ нь хуурай газрын металлыг санагдуулам боловч илүү нягтралтай байдаг.
Нээлттэй асуулт
Нейтрон оддыг сүүлийн гуч орчим жилийн турш эрчимтэй судалж байгаа ч дотоод бүтэц нь тодорхойгүй байна. Түүнээс гадна тэдгээр нь ихэвчлэн нейтроноос бүрддэг гэдэгт бат итгэлтэй байдаггүй. Од руу гүнзгийрэх тусам даралт, нягт нь нэмэгдэж, бодис нь маш шахагдаж, протон, нейтроны барилгын материал болох кваркууд болж задардаг. Орчин үеийн квант хромодинамикийн дагуу кваркууд чөлөөт төлөвт оршин тогтнох боломжгүй, харин салшгүй "гурав", "хоёр" болж нэгтгэгддэг. Гэхдээ нейтрон одны дотоод цөмийн зааг дээр нөхцөл байдал өөрчлөгдөж, кваркууд өөрсдийнхөө хүрээнээс гарч магадгүй юм. Нейтрон од ба чамин кварк бодисын мөн чанарыг илүү сайн ойлгохын тулд одон орон судлаачид одны масс ба түүний радиус (дундаж нягт) хоорондын хамаарлыг тодорхойлох хэрэгтэй. Нейтрон оддыг хиймэл дагуулаар судалснаар тэдгээрийн массыг нэлээд нарийвчлалтай хэмжих боломжтой боловч диаметрийг тодорхойлох нь илүү хэцүү байдаг. Саяхан XMM-Newton рентген хиймэл дагуулыг ашиглан эрдэмтэд таталцлын улаан шилжилт дээр үндэслэн нейтрон оддын нягтыг тооцоолох аргыг олсон байна. Нейтрон оддын өөр нэг ер бусын зүйл бол одны масс багасах тусам түүний радиус ихсэх тусам хамгийн их масстай нейтрон одод хамгийн бага хэмжээтэй байдаг.
Хар бэлэвсэн эмэгтэй
Хэт шинэ одны дэлбэрэлт нь ихэвчлэн шинэ төрсөн пульсарт ихээхэн хурд өгдөг. Зохистой соронзон оронтой ийм нисдэг од нь ионжуулсан хий дүүргэж буй од хоорондын орон зайг ихээхэн хөндөж байна. Нэг төрлийн цочролын долгион үүсч, одны урдуур гүйж, дараа нь өргөн конус руу шилждэг. Оптик (цэнхэр-ногоон хэсэг) ба рентген (улаан өнгийн сүүдэр) зураг нь бид зөвхөн гэрэлтдэг хийн үүл төдийгүй энэ миллисекундын пульсараас ялгардаг энгийн бөөмсийн асар том урсгалтай харьцаж байгааг харуулж байна. Хар бэлэвсэн эмэгтэйн шугаман хурд нь 1 сая км/цаг, тэнхлэгээ 1,6 мс-ээр эргэдэг, аль хэдийн тэрбум орчим жилийн настай, бэлэвсэн эмэгтэйг тойрон 9,2 цаг эргэлддэг хамтрагч одтой. Пульсар B1957+20 нь хүчирхэг цацраг нь хөршөө шатааж, түүнийг үүсгэгч хий "буцалж", ууршдаг энгийн шалтгаанаар ийм нэрийг авсан. Пульсарын ард байрлах улаан навчин тамхи хэлбэртэй хүр хорхойн үүр нь нейтрон одноос ялгарах электрон ба протонууд зөөлөн гамма цацраг ялгаруулдаг сансар огторгуйн хэсэг юм.
Компьютерийн загварчлалын үр дүн нь хурдан нисдэг пульсарын ойролцоо болж буй үйл явцыг хөндлөн огтлолоор маш тодорхой харуулах боломжийг олгодог. Гэрэлт цэгээс ялгарч буй туяа нь цацрагийн энергийн урсгалын ердийн дүрс, түүнчлэн нейтрон одноос ялгарах бөөмс ба эсрэг бөөмсийн урсгал юм. Нейтрон одны эргэн тойрон дахь хар орон зай ба улаан гялалзсан плазмын үүлсийн зааг дээрх улаан тойм нь гэрлийн хурдаар нисч буй харьцангуй хэсгүүдийн урсгал нь цочролын долгионоор нягтаршсан од хоорондын хийтэй нийлж байгаа газар юм. Хурц тоормослох үед бөөмс нь рентген туяа ялгаруулж, ихэнх энергийг алдсаны улмаас үүссэн хийг тийм их халаахаа больсон.
Аварга хүмүүсийн базлалт
Пульсар нь нейтрон одны амьдралын эхний үе шатуудын нэг гэж тооцогддог. Тэдний судалгааны ачаар эрдэмтэд соронзон орон, эргэлтийн хурд, нейтрон оддын ирээдүйн хувь заяаны талаар олж мэдсэн. Пульсарын зан төлөвийг байнга хянаснаар хүчирхэг радио долгион ялгаруулахгүй болтлоо удааширч, хэр их энерги алдаж, хэр удаашрах, тэр ч байтугай хэзээ оршин тогтнохоо болихыг тодорхойлох боломжтой. Эдгээр судалгаанууд нейтрон оддын тухай олон онолын таамаглалыг баталсан.
1968 он гэхэд 0.033 секундээс 2 секундын эргэлтийн хугацаатай пульсарууд нээгдэв. Радио импульсийн импульсийн давтамжийг гайхалтай нарийвчлалтайгаар хадгалдаг бөгөөд эхэндээ эдгээр дохионы тогтвортой байдал нь дэлхийн атомын цагуудаас өндөр байсан. Гэсэн хэдий ч цаг хугацааны хэмжилтийн салбарт ахиц дэвшил гарснаар олон пульсарын үе дэх тогтмол өөрчлөлтийг бүртгэх боломжтой болсон. Мэдээжийн хэрэг, эдгээр нь маш бага өөрчлөлтүүд бөгөөд зөвхөн сая сая жилийн хугацаанд бид энэ хугацааг хоёр дахин нэмэгдүүлнэ гэж найдаж болно. Одоогийн эргэлтийн хурдыг эргэлтийн удаашралд харьцуулсан харьцаа нь пульсарын насыг тооцоолох аргуудын нэг юм. Радио дохионы гайхалтай тогтвортой байдлыг үл харгалзан зарим пульсарууд заримдаа "эвдрэл" гэж нэрлэгддэг. Маш богино хугацааны интервалд (2 минутаас бага) пульсарын эргэлтийн хурд ихээхэн хэмжээгээр нэмэгдэж, хэсэг хугацааны дараа "эвдрэл" үүсэхээс өмнөх утга руу буцаж ирдэг. "Эвдрэл" нь нейтрон одны доторх массын дахин зохион байгуулалтаас үүдэлтэй байж магадгүй гэж үздэг. Гэхдээ ямар ч байсан яг механизм нь тодорхойгүй хэвээр байна.
Тиймээс Вела пульсар нь ойролцоогоор 3 жил тутамд их хэмжээний "эвдрэл"-д ордог бөгөөд энэ нь түүнийг ийм үзэгдлийг судлах маш сонирхолтой объект болгодог.
Магнетарууд
Дахин давтагдах зөөлөн гамма цацрагийн эх үүсвэр (SGR) гэж нэрлэгддэг зарим нейтрон одод жигд бус интервалтайгаар "зөөлөн" гамма цацрагийн хүчтэй тэсрэлтүүдийг ялгаруулдаг. Секундын аравны хэдхэн орчим үргэлжилдэг ердийн галын үед SGR-ээс ялгарах энергийн хэмжээг Нар бүтэн жилийн дотор л ялгаруулж чаддаг. Мэдэгдэж буй дөрвөн SGR нь манай Галактикийн дотор байрладаг бөгөөд зөвхөн нэг нь түүний гадна байдаг. Эдгээр гайхалтай эрчим хүчний дэлбэрэлтүүд нь оддын чичиргээнээс үүдэлтэй байж болно - нейтрон оддын хатуу гадаргуу задарч, гүнээс нь протоны хүчтэй урсгалууд нь соронзон орон дотор гацаж, гамма болон рентген цацраг ялгаруулдаг газар хөдлөлтийн хүчтэй хувилбарууд юм. . 1979 оны 3-р сарын 5-нд болсон асар том гамма-цацрагт тэсрэлт эхний секундэд 1000 жилийн хугацаанд нарнаас ялгарах хэмжээний энерги ялгарсны дараа нейтрон оддыг хүчирхэг гамма цацрагийн эх үүсвэр гэж тодорхойлсон. Хамгийн идэвхтэй нейтрон оддын нэг болох сүүлийн үеийн ажиглалтууд нь гамма-туяа болон рентген цацрагийн тогтмол бус хүчтэй тэсрэлт нь оддын чичиргээнээс үүдэлтэй гэсэн онолыг дэмжиж байгаа бололтой.
1998 онд алдарт SGR 20 жилийн турш ямар ч идэвхжилгүй байсан "унтаа"-аасаа гэнэт сэрж, 1979 оны 3-р сарын 5-ны өдрийн гамма-цацрагын туяа шиг их энерги цацруулжээ. Энэ үйл явдлыг ажиглахад судлаачдын анхаарлыг хамгийн их татсан зүйл бол одны эргэлтийн хурд огцом удааширч, сүйрч байгааг илтгэсэн явдал байв. Хүчтэй гамма-туяа ба рентген туяаг тайлбарлахын тулд хэт хүчтэй соронзон орон бүхий соронзон-нейтрон одны загварыг санал болгосон. Хэрэв нейтрон од маш хурдан эргэлдэж төрсөн бол нейтрон одны амьдралын эхний хэдэн секундэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг эргэлт ба конвекцийн хосолсон нөлөө нь "идэвхтэй" гэж нэрлэгддэг нарийн төвөгтэй процессоор асар том соронзон орон үүсгэж болно. динамо" (Дэлхий ба нарны дотор талбар үүсдэгтэй адил). Халуун, шинэ төрсөн нейтрон одонд ажилладаг ийм динамо нь ердийн пульсарын талбайгаас 10000 дахин хүчтэй соронзон орон үүсгэж болохыг онолчид гайхшруулжээ. Од хөргөхөд (10 эсвэл 20 секундын дараа) конвекц ба динамоны үйл ажиллагаа зогсдог боловч энэ хугацаа шаардлагатай талбар үүсэхэд хангалттай.
Эргэдэг цахилгаан дамжуулагч бөмбөгний соронзон орон нь тогтворгүй байж болох ба түүний бүтцийн огцом өөрчлөлт нь асар их хэмжээний энерги ялгарах замаар дагалдаж болно (ийм тогтворгүй байдлын тод жишээ бол дэлхийн соронзон туйлуудыг үе үе шилжүүлэх явдал юм). Үүнтэй төстэй зүйл наран дээр, "нарны дэгдэлт" гэж нэрлэгддэг тэсрэх үйл явдлуудад тохиолддог. Магнитарт байгаа соронзон энерги асар их бөгөөд энэ энерги нь 1979 оны 3-р сарын 5, 1998 оны 8-р сарын 27 зэрэг аварга том галтуудыг асаахад хангалттай юм. Ийм үйл явдлууд нь нейтрон одны эзэлхүүн дэх цахилгаан гүйдэл төдийгүй түүний хатуу царцдасын бүтцэд гүн гүнзгий эвдрэл, өөрчлөлтийг бий болгох нь гарцаагүй. Тогтмол дэлбэрэлтийн үед хүчтэй рентген цацраг ялгаруулдаг өөр нэг нууцлаг объект бол аномаль рентген пульсарс AXP юм. Тэд ердийн рентген пульсараас ялгаатай нь зөвхөн рентген цацрагийн мужид ялгардаг. Эрдэмтэд SGR болон AXP нь соронзон орны энергийг татах замаар зөөлөн гамма туяа ялгаруулдаг магнетар буюу нейтрон од зэрэг ижил төрлийн объектын амьдралын үе шатууд гэж үздэг. Хэдийгээр магнетарууд өнөөдөр онолчдын бүтээл хэвээр байгаа бөгөөд тэдгээрийн оршин тогтнохыг батлах хангалттай мэдээлэл байхгүй ч одон орон судлаачид шаардлагатай нотлох баримтыг тууштай хайж байна.
Магнетар нэр дэвшигчид
Одон орон судлаачид манай гэр галактик болох Сүүн замыг аль хэдийн сайтар судалж үзсэн тул хажуу талаас нь дүрслэх нь ямар ч зардал гарахгүй бөгөөд энэ нь нейтрон оддын хамгийн гайхалтай байрлалыг илтгэнэ.
Эрдэмтэд AXP ба SGR нь нэг аварга соронзон нейтрон одны амьдралын хоёр үе шат гэж үздэг. Эхний 10,000 жилийн хугацаанд магнетар нь энгийн гэрэлд харагдах SGR пульсар бөгөөд зөөлөн рентген цацрагийн давтамжийг үүсгэдэг бөгөөд дараагийн хэдэн сая жилийн туршид хэвийн бус AXP пульсар шиг харагдахуйц хүрээ болон хийсвэрээс алга болдог. зөвхөн рентген зураг дээр.
Хамгийн хүчтэй соронз
SGR 1806-20 ер бусын пульсарыг ажиглах явцад RXTE хиймэл дагуулын (Rossi X-ray Timing Explorer, НАСА) олж авсан мэдээллийн дүн шинжилгээ нь энэ эх үүсвэр нь өнөөг хүртэл Орчлон ертөнцийн хамгийн хүчирхэг соронзон болохыг харуулж байна. Түүний талбайн хэмжээг шууд бус өгөгдлийн үндсэн дээр (пулсарын удаашралаас) төдийгүй нейтрон одны соронзон орон дахь протонуудын эргэлтийн давтамжийг бараг шууд хэмжих замаар тодорхойлсон. Энэ соронзон орны гадаргуугийн ойролцоох соронзон орон нь 10 15 гаусс хүрдэг. Хэрэв жишээлбэл, Сарны тойрог замд байсан бол манай дэлхий дээрх бүх соронзон хадгалалтын бодисууд соронзгүй болох байсан. Үнэн, түүний масс нь нарныхтай ойролцоогоор тэнцүү гэдгийг харгалзан үзвэл энэ нь цаашид хамаагүй болно, учир нь Дэлхий энэ нейтрон од дээр унааагүй байсан ч түүнийг тойрон галзуу мэт эргэлдэж, тэнхлэг үүсгэх байсан. ердөө нэг цагийн дотор бүрэн хувьсгал.
Идэвхтэй динамо
Эрчим хүч нэг хэлбэрээс нөгөө хэлбэрт шилжих дуртай гэдгийг бид бүгд мэднэ. Цахилгаан нь дулаан, кинетик энерги нь боломжит энерги болж амархан хувирдаг. Цахилгаан дамжуулагч магма, плазм эсвэл цөмийн бодисын асар том конвектив урсгал нь тэдний кинетик энергийг ер бусын зүйл болгон, жишээлбэл, соронзон орон болгон хувиргаж чаддаг. Анхны жижиг соронзон орон байгаа үед эргэлдэж буй од дээрх том массын хөдөлгөөн нь анхныхтай ижил чиглэлд орон үүсгэдэг цахилгаан гүйдэлд хүргэдэг. Үүний үр дүнд эргэдэг дамжуулагч объектын өөрийн соронзон орны нуранги шиг өсөлт эхэлдэг. Талбай их байх тусам гүйдэл ихсэх тусам гүйдэл ихсэх тусам талбай их байх ба энэ бүхэн нь халуун бодис нь хүйтнээс хөнгөн, улмаар дээш хөвж байдаг тул ердийн конвектив урсгалаас үүдэлтэй.
Асуудалтай хөрш
Алдарт Чандра сансрын ажиглалтын төв нь олон зуун биетийг (бусад галактикуудыг оруулаад) нээсэн нь бүх нейтрон одод ганцаардмал амьдралтай байдаггүйг харуулж байна. Ийм объектууд нейтрон одыг үүсгэсэн суперновагийн дэлбэрэлтээс амьд үлдсэн хоёртын системд төрдөг. Бөмбөрцөг бөөгнөрөл гэх мэт өтгөн оддын бүс дэх ганц нейтрон одод хамтрагчаа барьж авах тохиолдол ч бий. Энэ тохиолдолд нейтрон од хөршөөсөө бодисыг "хулгайлах" болно. Од нь хэр том хэмжээтэй байхаас хамааран энэхүү "хулгай" нь өөр өөр үр дагаварт хүргэх болно. Манай Нарны массаас бага масстай хамтрагчаас нейтрон од шиг "үйрмэг" рүү урсаж буй хий нь өөрийн өнцгийн импульс хэт том тул шууд унах боломжгүй тул эргэн тойронд нь аккрецийн диск гэж нэрлэгддэг. "хулгайлсан" зүйл. Нейтрон одыг тойрон эргэлдэх үрэлт ба таталцлын орон дахь шахалт нь хийг хэдэн сая градус хүртэл халааж, рентген туяа цацруулж эхэлдэг. Бага масстай хамтрагчтай нейтрон одтой холбоотой өөр нэг сонирхолтой үзэгдэл бол рентген туяаны тэсрэлт юм. Тэдгээр нь ихэвчлэн хэдэн секундээс хэдэн минут хүртэл үргэлжилдэг бөгөөд дээд тал нь оддыг нарны гэрлээс бараг 100 мянга дахин их гэрэлтүүлдэг.
Эдгээр бамбарыг устөрөгч ба гели нь хамтрагчаас нейтрон од руу шилжүүлэхэд нягт давхарга үүсгэдэгтэй холбон тайлбарладаг. Аажмаар энэ давхарга маш нягт, халуун болж, термоядролын нэгдлийн урвал эхэлж, асар их хэмжээний энерги ялгардаг. Хүч чадлын хувьд энэ нь нейтрон одны гадаргуугийн квадрат сантиметр тутамд нэг минутын дотор дэлхийн хүмүүсийн цөмийн зэвсгийг бүхэлд нь дэлбэлсэнтэй тэнцэх юм. Хэрэв нейтрон од асар том хамтрагчтай бол огт өөр дүр зураг ажиглагдаж байна. Аварга од нь одны салхи хэлбэрээр материа алддаг (түүний гадаргуугаас ялгарах ионжсон хийн урсгал), нейтрон одны асар их таталцал нь энэ бодисын зарим хэсгийг эзэлдэг. Гэхдээ энд соронзон орон өөрөө өөртөө ирж, унаж буй бодис нь соронзон туйлууд руу чиглэсэн хүчний шугамын дагуу урсдаг.
Энэ нь рентген цацраг нь туйлын халуун цэгүүдэд үүсдэг гэсэн үг бөгөөд хэрэв соронзон тэнхлэг ба одны эргэлтийн тэнхлэг давхцахгүй бол одны гэрэлтэлт нь хувьсах шинж чанартай болж хувирдаг - энэ нь мөн пульсар юм. , гэхдээ зөвхөн рентген зураг. Рентген пульсар дахь нейтрон одод гэрэлт аварга том одтой хамтрагчид байдаг. Тэсрэлтийн үед нейтрон оддын хамтрагчид нь бүдэг, бага масстай одод байдаг. Гэрэлт аваргуудын нас хэдэн арван сая жилээс хэтрэхгүй бол бүдэг одой оддын нас хэдэн тэрбум жил байж болно, учир нь эхнийх нь цөмийн түлшээ сүүлийнхээсээ хамаагүй хурдан хэрэглэдэг. Эндээс харахад тэсрэлт нь соронзон орон нь цаг хугацааны явцад суларсан хуучин системүүд бөгөөд пульсарууд харьцангуй залуу байдаг тул тэдгээрийн соронзон орон илүү хүчтэй байдаг. Магадгүй эрт дээр үед дэлбэрэлтүүд лугшиж байсан ч ирээдүйд пульсарууд тэсрэх боломжгүй байна.
Хамгийн богино хугацаатай (30 миллисекундээс бага) пульсарууд буюу миллисекунд гэж нэрлэгддэг пульсарууд нь хоёртын системтэй холбоотой байдаг. Хэдийгээр хурдацтай эргэлддэг ч тэд хамгийн залуу нь биш, харин хамгийн ахмад нь болж хувирав.
Эдгээр нь хуучин, аажмаар эргэдэг нейтрон од нь хөгширсөн хамтрагчаасаа (ихэвчлэн улаан аварга биет) бодисыг шингээж эхэлдэг хоёртын системээс үүсдэг. Бодис нейтрон одны гадаргуу дээр унах үед эргэлтийн энергийг түүнд шилжүүлж, түүнийг илүү хурдан, хурдан эргүүлэхэд хүргэдэг. Энэ нь нейтрон одны хамтрагчийн илүүдэл массаас бараг чөлөөлөгдөж, цагаан одой болж, пульсар нь амь орж, секундэд хэдэн зуун эргэлтийн хурдтайгаар эргэлдэж эхлэх хүртэл тохиолддог. Гэсэн хэдий ч саяхан одон орон судлаачид маш ер бусын системийг нээсэн бөгөөд миллисекундын пульсарын хамтрагч нь цагаан одой биш, харин аварга том улаан од юм. Эрдэмтэд энэхүү хоёртын системийг улаан одыг илүүдэл жингээс “чөлөөлж”, цагаан одой болон хувирах шатандаа л ажиглаж байна гэж үзэж байна. Хэрэв энэ таамаг буруу бол хамтрагч од нь пульсарт санамсаргүйгээр баригдсан жирийн бөмбөрцөг бөөгнөрөлтэй од байж болно. Одоогоор мэдэгдэж байгаа бараг бүх нейтрон одод рентген туяаны хоёртын систем эсвэл ганц пульсар хэлбэрээр олддог.
Саяхан Хаббл үзэгдэх гэрэлд хоёртын системийн бүрэлдэхүүн хэсэг биш, рентген болон радио долгионы мужид импульс үүсгэдэггүй нейтрон одыг анзаарчээ. Энэ нь шатсан, таталцлын хүчээр шахсан оддын хачирхалтай ангиллын бүтэц, бүтцийн талаархи санаа бодлыг зөв тодорхойлох, түүний хэмжээг нарийн тодорхойлох онцгой боломжийг олгодог. Энэ одыг анх рентген туяаны эх үүсвэр гэж нээсэн бөгөөд сансар огторгуйд шилжихдээ устөрөгчийн хий цуглуулж байгаадаа биш, харин залуу хэвээр байгаа учраас ийм мужид ялгардаг. Энэ нь хоёртын системийн аль нэг одны үлдэгдэл байж болно. Суперновагийн дэлбэрэлтийн үр дүнд энэхүү хоёртын систем нурж, хуучин хөршүүд орчлон ертөнцөөр бие даан аялж эхлэв.
Од идэгч хүүхэд
Чулуунууд газарт унадагтай адил том од нь массынхаа хэсгүүдийг гаргаж, гадаргуу дээр нь асар том таталцлын оронтой жижиг, алс холын хөрш рүү аажмаар шилждэг. Хэрэв одод нийтлэг хүндийн төвийн эргэн тойронд эргэдэггүй байсан бол хийн урсгал нь аяганаас гарч буй усны урсгал шиг жижиг нейтрон од руу урсаж болно. Гэвч одод тойрог хэлбэрээр эргэлддэг тул унаж буй бодис гадаргуу дээр хүрэхээсээ өмнө өнцгийн импульсынхаа ихэнх хэсгийг алдах ёстой. Энд янз бүрийн траекторийн дагуу хөдөлж буй бөөмсийн харилцан үрэлт, аккрецийн дискийг бүрдүүлдэг ионжуулсан плазмын пульсарын соронзон оронтой харилцан үйлчлэл нь нейтрон одны гадаргуу дээр нөлөөлж, бодисын уналтын процессыг амжилттай дуусгахад тусалдаг. түүний соронзон туйлуудын муж.
Оньсого 4U2127 шийдэгдсэн
Энэхүү од нь одон орон судлаачдыг 10 гаруй жилийн турш хууран мэхэлж, параметрүүдийнхээ хачирхалтай удаан хэлбэлзлийг харуулж, бүр өөр өөр дүрэлзэж байна. Чандра сансрын ажиглалтын төвийн хамгийн сүүлийн үеийн судалгаагаар л энэ объектын нууцлаг үйлдлийг тайлах боломжтой болсон. Эдгээр нь нэг биш, харин хоёр нейтрон од байсан нь тогтоогджээ. Түүгээр ч барахгүй хоёулаа хамтрагчтай: нэг од нь манай нартай төстэй, нөгөө нь жижиг цэнхэр хөрштэй адил юм. Орон зайн хувьд эдгээр хос одууд нэлээд хол зайд тусгаарлагдсан бөгөөд бие даасан амьдралаар амьдардаг. Гэхдээ одны бөмбөрцөг дээр тэдгээрийг бараг ижил цэг рүү чиглүүлдэг тул удаан хугацааны туршид нэг объект гэж тооцогддог байв. Эдгээр дөрвөн од нь 34 мянган гэрлийн жилийн зайд M15 бөмбөрцөг бөөгнөрөлд оршдог.
Нээлттэй асуулт
Нийтдээ одон орон судлаачид өнөөг хүртэл 1200 орчим нейтрон одыг нээсэн байна. Үүнээс 1000 гаруй нь радио пульсар, бусад нь ердөө л рентген туяаны эх үүсвэр юм. Эрдэмтэд олон жилийн судалгааны үр дүнд нейтрон од бол жинхэнэ эх хувь гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн. Зарим нь маш тод, тайван байдаг бол зарим нь үе үе дүрэлзэж, одод чичиргээнээр өөрчлөгддөг бол зарим нь хоёртын системд байдаг. Эдгээр одод нь хамгийн хүчтэй таталцал, соронзон орон, хэт нягтрал, энергийг хослуулсан одон орны хамгийн нууцлаг, баригдашгүй объектуудын нэг юм. Тэдний үймээн самуунтай амьдралын шинэ нээлт бүр нь материйн мөн чанар, орчлон ертөнцийн хувьслыг ойлгоход шаардлагатай өвөрмөц мэдээллийг эрдэмтэд өгдөг.
Бүх нийтийн стандарт
Нарны аймгаас гадуур ямар нэгэн зүйл илгээх нь маш хэцүү байдаг тул 30 жилийн өмнө тийшээ ниссэн Пионер 10, 11 сансрын хөлгүүдтэй хамт дэлхийн хүмүүс ах дүү нартаа мессеж илгээдэг байв. Харь гаригийн оюун ухаанд ойлгомжтой зүйлийг зурах нь тийм ч амар ажил биш, цаашилбал, буцах хаяг, захидал илгээсэн огноог зааж өгөх шаардлагатай байсан ... Энэ бүхнийг зураачид хэрхэн тодорхой хийж чадсан бэ; Хүн ойлгохын тулд, гэхдээ мессеж илгээх газар, цагийг зааж өгөхийн тулд радио пульсар ашиглах санаа нь гайхалтай юм. Нарыг бэлгэддэг цэгээс ялгарч буй янз бүрийн урттай тасархай туяа нь дэлхийд хамгийн ойр байрлах пульсаруудын чиглэл, зайг заадаг бөгөөд шугамын тасалдал нь тэдний эргэлтийн үеийн хоёртын тэмдэглэгээнээс өөр зүйл биш юм. Хамгийн урт цацраг нь манай галактикийн Сүүн замын төвийг заадаг. Протон ба электронуудын эргэлтийн харьцангуй чиглэл (эргэлтийн чиглэл) өөрчлөгдөх үед устөрөгчийн атомаас ялгарах радио дохионы давтамжийг мессеж дэх цаг хугацааны нэгж болгон авна.
Алдарт 21 см буюу 1420 МГц-ийг орчлон ертөнцийн бүх оюун ухаант амьтан мэддэг байх ёстой. Орчлон ертөнцийн "радио гэрэлт цамхаг"-ыг заах эдгээр тэмдэглэгээг ашиглан олон сая жилийн дараа ч гэсэн дэлхийг олох боломжтой бөгөөд тэмдэглэгдсэн пульсарын давтамжийг одоогийнхтой харьцуулж үзэхэд эдгээр нь хэзээ үүсэхийг тооцоолох боломжтой болно. Нарны аймгаас гарсан анхны сансрын хөлгийн нислэгийг эрэгтэй, эмэгтэй хүмүүс адислав.
Николай Андреев
Тэднийг 30-аад оны эхээр таамаглаж байсан. XX зуун Зөвлөлтийн физикч Л.Д.Ландау, одон орон судлаач В.Бааде, Ф.Звики нар. 1967 онд пульсарууд нээгдсэн бөгөөд 1977 он гэхэд нейтрон одтой болохыг тогтоожээ.
Нейтрон одууд нь өндөр масстай одны хувьслын сүүлчийн үе шатанд хэт шинэ одны дэлбэрэлтийн үр дүнд үүсдэг.
Хэрэв суперновагийн үлдэгдлийн масс (жишээ нь бүрхүүлийг гаргасны дараа үлдсэн хэсэг) 1.4-ээс их бол М☉ , гэхдээ 2.5-аас бага М☉, дараа нь нягтрал нь цөмийн утгад хүрэх хүртэл дэлбэрэлтийн дараа түүний шахалт үргэлжилнэ. Энэ нь электронууд цөмд "дарагдаж", зөвхөн нейтроноос бүрдэх бодис үүсэхэд хүргэнэ. Нейтрон од гарч ирнэ.
Цагаан одойнуудын радиус шиг нейтрон оддын радиус нь масс нэмэгдэх тусам багасдаг. Тэгэхээр 1.4 масстай нейтрон од М☉ (нейтрон одны хамгийн бага масс) нь 100-200 км радиустай, 2.5 масстай. М☉ (хамгийн их жин) - ердөө 10-12 км. Сайтаас авсан материал
Нейтрон одны бүдүүвч хэсгийг Зураг 86-д үзүүлэв. Оддын гаднах давхаргууд (Зураг 86, III) нь төмрөөс бүрдэх ба хатуу царцдас үүсгэдэг. Ойролцоогоор 1 км-ийн гүнд нейтроны хольцтой төмрийн хатуу царцдас эхэлдэг (Зураг 86), энэ нь шингэн хэт шингэн ба хэт дамжуулагч цөм болж хувирдаг (Зураг 86, I). Хязгаарт ойрхон масстай үед (2.5-2.7 М☉), хүнд энгийн хэсгүүд (гиперонууд) нейтрон одны төв хэсэгт гарч ирдэг.
Нейтрон оддын нягтрал
Нейтрон одны бодисын нягтыг атомын цөм дэх бодисын нягттай харьцуулж болно: 10 15 -10 18 кг / м 3 хүрдэг. Ийм нягтралтай үед электрон ба протон бие даасан оршин тогтнох боломжгүй бөгөөд одны бодис бараг бүхэлдээ нейтроноос бүрддэг.
Зураг (зураг, зураг)
Энэ хуудсан дээр дараахь сэдвээр материалууд байна.
4U 0115+63 ба V 0332+53 пульсарууд нь тусгай төрлийн үүсгүүрт хамаарах рентген пульсар (эсвэл түр зуурын) юм. Тэд рентген туяанд бага зэрэг гэрэлтдэг, эсвэл хурц гэрэлтдэг, бүр бүрмөсөн алга болдог. Пульсарууд нэг төлөвөөс нөгөөд шилждэг тул тэдгээрийн соронзон орон болон хүрээлэн буй бодисын температурыг шүүж болно. Эдгээр параметрүүдийн утгууд нь маш өндөр тул дэлхийн лабораторид шууд авч, хэмжих боломжгүй юм.
Пульсарын нэр нь үсгээр эхэлдэг бөгөөд энэ нь түүнийг олсон анхны ажиглалтын газрыг заадаг бөгөөд дараа нь тоонууд байдаг - пульсарын координатууд. "V" бол ЗХУ-ын нутаг дэвсгэрийг хянах зориулалттай Америкийн цэргийн хиймэл дагуул болох Vela 5B хиймэл дагуул юм. "4U" нь эргээд тойрог зам дахь анхны тусгай зориулалтын рентген ажиглалтын газар болох "UHURU-ийн 4-р каталог" гэсэн үг юм. Анхны пульсарыг олж илрүүлэхэд түүнийг "бяцхан ногоон хүмүүс"-ээс LGM-1 гэж нэрлэжээ: энэ нь тогтмол давтамжтайгаар радио импульс илгээдэг байсан бөгөөд судлаачид үүнийг ухаалаг соёл иргэншлийн дохио байж магадгүй гэж шийджээ.
Рентген пульсар нь хүчтэй соронзон оронтой, хурдан эргэдэг нейтрон од юм. Нейтрон од нь энгийн одтой хос болж, хийг нь өөртөө татаж чаддаг - астрофизикчид үүнийг хуримтлал гэж нэрлэдэг. Хий нь нейтрон одны эргэн тойронд спираль эргэлдэж, хуримтлагдах дискийг үүсгэдэг бөгөөд нейтрон одны соронзон бөмбөрцгийн хил дээр удааширдаг. Энэ тохиолдолд бодис нь соронзон мандалд бага зэрэг нэвтэрч, "хөлдөж" соронзон шугамын дагуу туйл руу урсдаг. Соронзон туйлууд дээр унахдаа хэдэн зуун сая градус хүртэл халааж, рентген туяаны мужид ялгардаг. Нейтрон одны соронзон тэнхлэг нь эргэлтийн тэнхлэгийн өнцөгт байрладаг тул рентген туяа нь гэрэлт цамхагийн туяа шиг эргэлдэж, "эрэг дээрээс" секундын мянгаас хэдэн минут хүртэлх хугацаатай давтагдах дохио болж харагдана.
Нейтрон од бол суперновагийн дэлбэрэлтийн байж болзошгүй үлдэгдэлүүдийн нэг юм. Зарим оддын хувьслын төгсгөлд таталцлын нөлөөгөөр тэдгээрийн бодис маш их шахагдсан тул электронууд нь протонтой нийлж, нейтрон үүсгэдэг. Нейтрон одны соронзон орон нь дэлхий дээрх хамгийн дээд хэмжээнээс хэдэн арван тэрбум дахин давж чаддаг.
Рентген пульсарыг хоёр одтой системд ажиглахын тулд энгийн одноос нейтрон од руу бодис урсах ёстой. Энгийн од нь аварга эсвэл супер аварга байж болох ба хүчтэй одны салхитай байж болно, өөрөөр хэлбэл сансарт маш их бодис гадагшлуулдаг. Эсвэл энэ нь Рошийн дэлбэнгийг дүүргэсэн нар шиг жижиг од байж болох юм - үүнээс цааш матери нь одны таталцлын нөлөөнд автагдахаа больж, нейтрон одны таталцлын хүчээр татагддаг бүс юм.
Рентген пульсар 4U 0115+63 ба V 0332+53 нь маш тогтворгүй ялгардаг (өөрөөр хэлбэл цацрагийн тэсрэлт үүсгэдэг), учир нь тэдгээр нь тус бүр нь маш ер бусын хамтрагч од буюу Be ангиллын одтой байдаг. Be од нь тэнхлэгээ тойрон маш хурдан эргэдэг тул түүний хормой үе үе "өргөгддөг" буюу экваторын дагуу хийн диск үүсч, ургаж, од нь Рошийн дэлбээг дүүргэдэг. Хий нь нейтрон од руу хурдан хуримтлагдаж, түүний цацрагийн эрч хүч огцом нэмэгдэж, цочрол үүсдэг. Аажмаар "юбка" нь элэгдэж, хуримтлагдах диск нь шавхагдаж, соронзон орон ба төвөөс зугтах хүчний нөлөөгөөр бодис нейтрон од руу унахаа больсон. "Сэнсний эффект" гэж нэрлэгддэг зүйл тохиолддог. Энэ горимд аккреци үүсэхгүй бөгөөд рентген туяаны эх үүсвэр алга болно.
Оросын эрдэмтэд Свифт сансрын ажиглалтын төвд рентген дуран ашиглан цацрагийн босго эрчмийг, өөрөөр хэлбэл пульсар "сэнсний горимд" орох гэрэлтэлтийг хэмжиж чаджээ. Энэ утга нь соронзон орон болон пульсарын эргэлтийн хугацаанаас хамаарна. Судалгаанд хамрагдаж буй эх үүсвэрүүдийн эргэлтийн хугацааг тэдгээрийн ялгаруулж буй импульсийн ирэх хугацааг хэмждэг - 4U 0115+63-ийн хувьд 3.6 сек, V 0332+53-ийн хувьд 4.3 сек байсан нь соронзон орны хүчийг тооцоолох боломжтой болсон. Үр дүн нь бусад аргаар олж авсан утгатай давхцаж байна. Гэсэн хэдий ч пульсарын гэрэлтэлт нь таамаглаж байсанчлан 400 дахин буураагүй, харин ердөө 200 дахин буурсан байна. Зохиогчид галын дөлөөр халсан нейтрон одны гадаргуу хөргөж, улмаар цацрагийн нэмэлт эх үүсвэр болдог, эсвэл сэнсний нөлөө нь ердийн одноос материйн урсгалыг бүрэн хааж чадахгүй, бусад "алдагдах" гэж үздэг. сувгууд.
Сэнсний горимд шилжих нь илрүүлэхэд маш хэцүү байдаг, учир нь энэ горимд пульсар бараг ямар ч цацраг ялгаруулдаггүй. 4U 0115+63 ба V 0332+53 эх үүсвэрүүдийн өмнөх гал асаах үед энэ шилжилтийг барьж авах оролдлого аль хэдийн гарч байсан боловч тухайн үед бэлэн байсан багаж хэрэгслийн мэдрэмж бага байсан тул "унтраах" төлөвийг илрүүлж чадаагүй юм. Эдгээр пульсарууд үнэхээр "унтрадаг" гэсэн найдвартай баталгааг одоо л хүлээн авлаа. Нэмж дурдахад "сэнсний горим" руу шилжих тухай мэдээллийг нейтрон оддын соронзон орны хүч чадал, бүтцийг тодорхойлоход ашиглаж болохыг харуулж байна.
ОХУ-ын ШУА-ийн профессор, физик-математикийн шинжлэх ухааны доктор, Оросын ШУА-ийн Сансар судлалын хүрээлэнгийн лабораторийн эрхлэгч, MIPT-ийн багш Александр Лутовинов: “Үйлдэл, хувьслын үндсэн асуудлуудын нэг. нейтрон оддын бүтэц нь тэдний соронзон орны бүтэц юм. Судалгааны явцад бид хоёр нейтрон одны хувьд сэнсний эффектийг яг таг хариуцдаг соронзон орны диполь бүрэлдэхүүнийг тодорхойлсон. Бид бие даан олж авсан энэ утгыг циклотроны шугамын хэмжилтээс аль хэдийн мэдэгдэж байсан соронзон орны утгатай харьцуулж, улмаар талбайн бүтцэд орж буй бусад дээд эрэмбийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн оруулсан хувь нэмрийг тооцоолж болохыг харуулсан. Хэмжилтийн үр дүн, тооцоо, дүгнэлтийг сэтгүүлд нийтлэв
Астрофизикчид хүчтэй галын дараа пульсарын маш хурдан бүдгэрч буй цацрагийг хальсанд буулгажээ - сэнсний горим гэж нэрлэгддэг шилжилт. Дөч гаруй жилийн өмнө онолын хувьд таамаглаж байсан уг үзэгдлийг анх удаа найдвартай бүртгэжээ.
ОХУ-ын ШУА-ийн Сансар судлалын хүрээлэн, MIPT, Оросын ШУА-ийн Пулково обсерваторигийн Оросын эрдэмтэд багтсан олон улсын астрофизикчдийн баг хүчтэй галын дараа пульсарын маш хурдан бүдгэрч буй цацрагийг хальсанд буулгажээ. сэнсний горим гэж нэрлэгддэг. Энэхүү нөлөөллийн онолын таамаглалыг дөч гаруй жилийн өмнө хийсэн боловч одоо л энэ үзэгдлийг 4U 0115+63 ба V 0332+53 рентген пульсаруудад найдвартай бүртгэжээ. Хэмжилтийн үр дүн, тооцоолол, дүгнэлтийг Astronomy & Astrophysics сэтгүүлд нийтлэв.
4U 0115+63 ба V 0332+53 пульсарууд нь тусгай төрлийн үүсгүүрт хамаарах рентген пульсар (эсвэл түр зуурын) юм. Тэд рентген туяанд бага зэрэг гэрэлтдэг, эсвэл хурц гэрэлтдэг, бүр бүрмөсөн алга болдог. Пульсарууд нэг төлөвөөс нөгөөд шилждэг тул тэдгээрийн соронзон орон болон хүрээлэн буй бодисын температурыг шүүж болно. Эдгээр параметрүүдийн утгууд нь маш өндөр тул дэлхийн лабораторид шууд авч, хэмжих боломжгүй юм.
Пульсарын нэр нь үсгээр эхэлдэг бөгөөд энэ нь түүнийг олсон анхны ажиглалтын газрыг заадаг бөгөөд дараа нь тоонууд байдаг - пульсарын координатууд. "V" бол ЗХУ-ын нутаг дэвсгэрийг хянах зориулалттай Америкийн цэргийн хиймэл дагуул болох Vela 5B хиймэл дагуул юм. "4U" нь эргээд тойрог зам дахь анхны тусгай зориулалтын рентген ажиглалтын газар болох "UHURU-ийн 4-р каталог" гэсэн үг юм. Анхны пульсарыг олж илрүүлэхэд түүнийг "бяцхан ногоон хүмүүс"-ээс LGM-1 гэж нэрлэжээ: энэ нь тогтмол давтамжтайгаар радио импульс илгээдэг байсан бөгөөд судлаачид үүнийг ухаалаг соёл иргэншлийн дохио байж магадгүй гэж шийджээ.
Рентген пульсар нь хүчтэй соронзон оронтой, хурдан эргэдэг нейтрон од юм. Нейтрон од нь энгийн одтой хос болж, хийг нь өөртөө татаж чаддаг - астрофизикчид үүнийг хуримтлал гэж нэрлэдэг. Хий нь нейтрон одны эргэн тойронд спираль эргэлдэж, хуримтлагдах дискийг үүсгэдэг бөгөөд нейтрон одны соронзон бөмбөрцгийн хил дээр удааширдаг. Энэ тохиолдолд бодис нь соронзон мандалд бага зэрэг нэвтэрч, "хөлдөж" соронзон шугамын дагуу туйл руу урсдаг. Соронзон туйлууд дээр унахдаа хэдэн зуун сая градус хүртэл халааж, рентген туяаны мужид ялгардаг. Нейтрон одны соронзон тэнхлэг нь эргэлтийн тэнхлэгийн өнцөгт байрладаг тул рентген туяа нь гэрэлт цамхагийн туяа шиг эргэлдэж, "эрэг дээрээс" секундын мянгаас хэдэн минут хүртэлх хугацаатай давтагдах дохио болж харагдана.
Нейтрон од бол суперновагийн дэлбэрэлтийн байж болзошгүй үлдэгдэлүүдийн нэг юм. Зарим оддын хувьслын төгсгөлд таталцлын нөлөөгөөр тэдгээрийн бодис маш их шахагдсан тул электронууд нь протонтой нийлж, нейтрон үүсгэдэг. Нейтрон одны соронзон орон нь дэлхий дээрх хамгийн дээд хэмжээнээс хэдэн арван тэрбум дахин давж чаддаг.
Рентген пульсарыг хоёр одтой системд ажиглахын тулд энгийн одноос нейтрон од руу бодис урсах ёстой. Энгийн од нь аварга эсвэл супер аварга байж болох ба хүчтэй одны салхитай байж болно, өөрөөр хэлбэл сансарт маш их бодис гадагшлуулдаг. Эсвэл энэ нь Рошийн дэлбэнгийг дүүргэсэн нар шиг жижиг од байж болох юм - үүнээс цааш матери нь одны таталцлын хүчинд байхаа больж, нейтрон одны таталцлын хүчээр татагддаг бүс юм.
Рентген пульсар 4U 0115+63 ба V 0332+53 нь маш тогтворгүй ялгардаг (өөрөөр хэлбэл цацрагийн тэсрэлт үүсгэдэг), учир нь тэдгээр нь тус бүр нь маш ер бусын хамтрагч од буюу Be ангиллын одтой байдаг. Be од нь тэнхлэгээ тойрон маш хурдан эргэдэг тул түүний хормой үе үе "өргөгддөг" - хийн диск үүсч, экваторын дагуу ургаж, од нь Рошийн дэлбээг дүүргэдэг. Хий нь нейтрон од руу хурдан хуримтлагдаж, түүний цацрагийн эрч хүч огцом нэмэгдэж, цочрол үүсдэг. Аажмаар "юбка" нь элэгдэж, хуримтлагдах диск нь шавхагдаж, соронзон орон ба төвөөс зугтах хүчний нөлөөгөөр бодис нейтрон од руу унахаа больсон. "Сэнсний эффект" гэж нэрлэгддэг зүйл тохиолддог. Энэ горимд аккреци үүсэхгүй бөгөөд рентген туяаны эх үүсвэр алга болно.
Одон орон судлалд "гэрэлтэх" гэсэн нэр томъёог ашигладаг, өөрөөр хэлбэл цаг хугацааны нэгжид огторгуйн биеэс ялгарах нийт энерги юм. 4U 0115+63 эх үүсвэрийн босго гэрэлтүүлгийг улаанаар үзүүлэв. Өөр эх сурвалжийн хувьд (V 0332+53) ижил төстэй зураг ажиглагдаж байна. Цэнхэр зураасыг зурсан газарт пульсар ба оптик одны хоорондох зай хамгийн бага байна. Энэ байрлалд зураг дээр тодорхой харагдаж байгаа хангалттай хэмжээний бодис байгаа тохиолдолд хуримтлуулах горимыг түр хугацаанд үргэлжлүүлж болно.
Оросын эрдэмтэд Свифт сансрын ажиглалтын төвд рентген дуран ашиглан цацрагийн босго эрчмийг, өөрөөр хэлбэл пульсар "сэнсний горимд" орох гэрэлтэлтийг хэмжиж чаджээ. Энэ утга нь соронзон орон болон пульсарын эргэлтийн хугацаанаас хамаарна. Судалгаанд хамрагдаж буй эх үүсвэрүүдийн эргэлтийн хугацааг тэдгээрийн ялгаруулж буй импульсийн ирэх хугацааг хэмждэг - 4U 0115+63-ийн хувьд 3.6 сек, V 0332+53-ийн хувьд 4.3 сек байсан нь соронзон орны хүчийг тооцоолох боломжтой болсон. Үр дүн нь бусад аргаар олж авсан утгатай давхцаж байна. Гэсэн хэдий ч пульсарын гэрэлтэлт нь таамаглаж байсанчлан 400 дахин буураагүй, харин ердөө 200 дахин буурсан байна. Зохиогчид галын дөлөөр халсан нейтрон одны гадаргуу хөргөж, улмаар цацрагийн нэмэлт эх үүсвэр болдог, эсвэл сэнсний нөлөө нь ердийн одноос материйн урсгалыг бүрэн хааж чадахгүй, бусад "алдагдах" гэж үздэг. сувгууд.
Сэнсний горимд шилжих нь илрүүлэхэд маш хэцүү байдаг, учир нь энэ горимд пульсар бараг ямар ч цацраг ялгаруулдаггүй. 4U 0115+63 ба V 0332+53 эх үүсвэрүүдийн өмнөх гал асаах үед энэ шилжилтийг барьж авах оролдлого аль хэдийн гарч байсан боловч тухайн үед бэлэн байсан багаж хэрэгслийн мэдрэмж бага байсан тул "унтраах" төлөвийг илрүүлж чадаагүй юм. Эдгээр пульсарууд үнэхээр "унтрадаг" гэсэн найдвартай баталгааг одоо л хүлээн авлаа. Нэмж дурдахад "сэнсний горим" руу шилжих тухай мэдээллийг нейтрон оддын соронзон орны хүч чадал, бүтцийг тодорхойлоход ашиглаж болохыг харуулж байна.
ОХУ-ын ШУА-ийн профессор, физик-математикийн шинжлэх ухааны доктор, Оросын ШУА-ийн Сансар судлалын хүрээлэнгийн лабораторийн эрхлэгч, MIPT-ийн багш Александр Лутовинов ингэж тайлбарлав.
"Нейтрон оддын үүсэх, хувьслын талаархи үндсэн асуултуудын нэг бол тэдгээрийн соронзон орны бүтэц юм. Судалгааны явцад бид хоёр нейтрон одны хувьд сэнсний эффектийг яг таг хариуцдаг соронзон орны диполь бүрэлдэхүүнийг тодорхойлсон. Бид бие даан олж авсан энэ утгыг циклотроны шугамын хэмжилтээс аль хэдийн мэдэгдэж байсан соронзон орны утгатай харьцуулж, улмаар талбайн бүтцэд орж буй бусад дээд эрэмбийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн оруулсан хувь нэмрийг тооцоолж болохыг харуулсан.
