Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
National Geographic №195, декабрь 2019
National Geographic Traveler №72, ноябрь 2019 – январь 2020
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Космос

NASA запускает аппарат для изучения нейтронных звезд

Популярная Механика
29 мая 2017
/upload/iblock/740/740a7f37131d73806e969fdef43e999d.jpg
Фото: Pixabay
/upload/iblock/173/17396af703de7887794ce6256caf5817.jpg
Примерно так будет выглядеть один из элементов миссии вблизи МКС.
Фото: NASA's Goddard Space Flight Center
Миссия NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), которая отправится к МКС 1 июня, будет заниматься изучением одних из самых загадочных объектов во Вселенной — нейтронных звезд.
Нейтронные звезды — это очень плотные сгустки материи. Имея всего несколько десятков километров в диаметре, они обладают массой нескольких Солнц. Рождаются они в результате взрывов сверхновых: когда в огромной звезде заканчивается водородное «топливо», происходит гравитационный коллапс, и все вещество звезды оказывается сжато в очень плотный комок. Большая масса на тот же объем во Вселенной бывает только у черных дыр. Чайная ложка вещества нейтронной звезды может весить миллиарды тонн; массу горы Эверест, сжатой до плотности нейтронной звезды, можно поместить в кубик рафинада. О том, как частицы ведут себя в таком сверхплотном веществе, известно немногое. Атомов и молекул, из которых состоит привычная нам материя, в нейтронных звездах нет. Нейтроны, протоны и электроны в ней перемешаны и плотно прижаты друг к другу, и находятся в до сих пор не очень понятных ученым состояниях — например, формируют структуры, напоминающие вермишель. Инструмент NICER призван помочь астрофизикам понять, как частицы ведут себя в нейтронных звездах. Нейтронные звезды — это и самые сильные магниты во Вселенной; их магнитные поля в миллиарды раз сильнее земного. Часто они еще и вращаются с огромной скоростью – до сотни оборотов в час. В магнитном поле вращающейся звезды частицы разгоняются до скоростей, близких к скорости света. На этих скоростях частицы врезаются в магнитные полюса звезды, сообщая им дополнительную энергию и заставляя излучать рентгеновские волны. Это излучение фиксируется земными телескопами, когда нейтронная звезда — пульсар поворачивается к Земле полюсом. Из-за вращения звезды пики рентгеновского излучения нейтронных звезд возникают на мониторах астрофизиков со строго определенной периодичностью, как пульс, отсюда название таких бешено крутящихся звезд — пульсары. Инструмент NASA NICER будет измерять динамику интенсивности и периодичность рентгеновского излучения пульсаров. Кроме того, NICER будет измерять изменения светимости пульсаров, вызванные их собственной гравитацией: нейтронные звезды такие тяжелые, что искривляют пространство-время вокруг себя, а вместе с ним — и путь фотонов от звезды к наблюдателям на Земле. Изучение таких искажений должно помочь с большой точностью измерить радиусы и массу нейтронных звезд и узнать, какова природа ограничения, не дающего нейтронной звезде превратиться в черную дыру. Это особенно актуально для систем двойных звезд, одна из которых нейтронная. В таких парах нейтронная звезда постепенно вытягивает вещество из менее массивной звезды и увеличивает собственную массу, постепенно приближаясь к критическому порогу, после которого звезда превращается в черную дыру. Изучение нейтронных звезд поможет астрофизикам лучше ориентироваться в галактике: пульсары могут служить маячками для измерения расстояния до других объектов и даже межзвездной навигации.