Наблюдения, проводимые в 2005 и 2006 гг. рентгеновской обсерваторией Suzaku (запущенной в космос в 2005 году), которая управляется совместно специалистами Японского космического агентства JAXA (Japanese Aerospace Exploration Agency) и NASA, бросают вызов уже сложившемуся среди ученых представлению о белых карликах как об исключительно пассивных объектах - медленно, но неотвратимо остывающих "звездных трупах".
По крайней мере один белый карлик, обозначаемый как AE Aquarii или AE Водолея (он находится в созвездии Водолея), по мере вращения вокруг своей оси испускает высокоэнергетичные рентгеновские импульсы. Группа, возглавляемая Юкикацу Терада (Yukikatsu Terada) из японского Института физико-химических исследований (RIKEN), открывшая белый карлик, ведущий себя наподобие пульсара, не ожидала отыскать ничего подобного.
"Поведение этого белого карлика можно сравнить с поведением пульсара в Крабовидной туманности. До сих пор подобного поведения среди белых карликов не наблюдалось", - говорит Коджи Мукай (Koji Mukai) из Центра космических полетов NASA имени Годдарда (Goddard Space Flight Center - GSFC). Мукай - соавтор соответствующей статьи, представленной на научной конференции в Сан-Диего (штат Калифорния) в декабре. Крабовидная туманность - это остаток массивной звезды, взорвавшейся под конец своей жизни в виде сверхновой.
Белые карлики и пульсары представляют собой различные классы компактных объектов, причиной возникновения которых считается смерть звезд. Белый карлик формируется в тот момент, когда звезда, по своей массе сопоставимая с массой нашего Солнца, израсходует все свое ядерное топливо. Внешние слои звезды при этом сбрасываются в космос, а центральное ядро под действием ничем уже не уравновешиваемых гравитационных сил сжимается в шарик размером с Землю (сохраняющий при этом массу звезды). Первоначально белый карлик выглядит как чрезвычайно горячий объект (благодаря остаточному звездному теплу). Однако без продолжающихся ядерных реакций он неизбежно охладится, сохраняя, впрочем, некоторое тепло на протяжении миллиардов лет (пока не превратится в конечном счете в невидимый черный карлик).
Пульсар - это разновидность нейтронной звезды, то есть коллапсировавшее ядро чрезвычайно массивной звезды, которая некогда вспыхнула в виде сверхновой. По нашим земным понятиям, белые карлики имеют невероятно высокую плотность, однако плотность нейтронных звезд еще выше - 1,3 солнечной массы могут быть заключены в сферу размером с город. Пульсары испускают пучки радиоимпульсов и рентгеновские лучи - т.е. ведут себя как своего рода космические маяки. Эти сигналы и регистрируют земные наблюдатели, изучающие пульсары.
Белый карлик AE Aquarii образует двойную систему вместе с "нормальной" звездой-компаньонкой. Эта система достаточно тесная, газ от обычной звезды по спирали подтягивается к белому карлику, разогревается и излучает в мягком рентгене. Помимо низкоэнергетичного рентгеновского излучения обсерватория Suzaku сумела также зарегистрировать и острые пики импульсов в жестком рентгеновском диапазоне (это фотоны, излучаемые разогнанными до релятивистских скоростей заряженными частицами в мощном магнитном поле). После анализа данных исследователи сумели показать, что такие импульсы соответствуют периоду собственного вращения белого карлика - они повторяются каждые 33 секунды.
Источники:
White Dwarf Pulses Like a Pulsar - GSFC Home - News
Scientists suprised by white dwarf energy - UPI
Surprise: That Interstellar Disco Ball Is Still Sparkling - Wired
- компактные звезды с массами, сравнимыми с массой Солнца (но меньше 1,4 солнечной массы), и с радиусами порядка 0,01 радиуса Солнца (т.е. их размеры сравнимы с размерами Земли, причем чем больше масса белого карлика, тем меньше его радиус). Название связано с цветом первых открытых представителей этого класса - Сириуса B и 40 Эридана B - горячих белых звезд. Позднее были открыты и более холодные желтые и красные белые карлики. Вследствие малых размеров средняя плотность белых карликов (~106г/см3) в миллионы раз выше плотности нормальных звезд. При таких плотностях давление вещества определяется вырожденным электронным газом. Поэтому часто белые карлики называются вырожденными звездами.
- очень компактные и плотные объекты с массами около полутора солнечных и радиусом порядка 10 километров. Плотность в центре такой "звезды" в несколько раз превышает ядерную. В основном нейтронные звезды состоят из вырожденных нейтронов с малой примесью вырожденных протонов и электронов и только самые внешние слои - твердая кора - содержат железо с примесью Cr, Ni, Co. Гидростатическое равновесие в них поддерживается давлением вырожденного нейтронного газа. Образование нейтронных звезд происходит в процессе гравитационного коллапса на конечных стадиях эволюции достаточно массивных звезд (в несколько раз превышающих массу Солнца). Большинство известных на сегодня нейтронных звезд являются пульсарами (обнаружены в 1967 году).
| А также : | Наука Общество |