Кое-что о нейтронных звездах

Прошедшая неделя была урожайной для астрономов, занимающихся изучением нейтронных звезд. Одни обнаружили звезду-одиночку, с огромной скоростью мчащуюся через пространство, другие – нейтронную звезду, ядерный взрыв на которой происходил в течение трех часов.

Прошедшая неделя была урожайной для астрономов, занимающихся изучением нейтронных звезд. Одни обнаружили звезду-одиночку, с огромной скоростью мчащуюся через пространство, другие – нейтронную звезду, ядерный взрыв на которой происходил в течение трех часов.

Нейтронные звезды – весьма интересные космические объекты, образующиеся при взрыве массивных звезд, который происходит в конце их жизненного пути. Эти небольшие, но очень плотные «шарики» состоят не из молекул или атомов, а из нейтронов – одних из элементарных частиц, «кирпичиков» мироздания. Их плотность колоссальна – в миллиарды раз больше плотности стали, а диаметр мал по космическим меркам – всего несколько километров. Кроме того, они еще и вращаются вокруг своей оси с огромными скоростями. Неудивительно, что астрономы стараются узнать как можно больше об этих интересных объектах.

Звезда спешит по делам

Хорошо известная астрономам нейтронная звезда RX J185635-3754 – самая близкая к нам звезда такого типа. Расстояние до нее точно вычислено с помощью космического телескопа «Хаббл», и теперь астрономы стараются точно определить ее физические характеристики, размер, яркость излучения, возраст. В ходе этих исследований было установлено, что звезда мчится в направлении Солнечной системы со скоростью, в 100 раз превышающей скорость сверхзвукового реактивного самолета. Сейчас она находится в созвездии Южной Короны на расстоянии 200 световых лет от нас и пройдет мимо Земли (на расстоянии в 170 световых лет) примерно через 300000 лет.

Таким образом, за 5400 лет звезда прошла на небе расстояние, равное диаметру полной Луны. Несмотря на кажущуюся незначительность этого расстояния, RX J185635-3754 является наиболее быстро перемещающейся звездой на небе.

Однако интереснее всего то, что эта звезда – одиночка. Обычно нейтронные звезды обнаруживаются в составе двойных систем. Но у астрономов есть объяснение и этому факту.

Около миллиона лет назад в созвездии Скорпиона произошел взрыв сверхновой. Взорвалась одна из звезд двойной системы, а ее компаньон – очень горячая голубая звезда, известная сейчас как Зета Орфея, силой взрыва была отброшена далеко от места катаклизма. Однако миллион лет назад положение Зеты Орфея и наблюдаемой нейтронной звезды должны были совпадать! Это наводит ученых на мысль о том, что RX J185635-3754 – остаток от взрыва той самой сверхновой звезды

Трехчасовой ядерный взрыв

Представьте себе ядерный взрыв. Яркая вспышка, грохот и поднимающийся в небо характерный «гриб». Теперь представьте себе термоядерный взрыв, продолжающийся в течение трех часов без перерыва, в ходе которых высвободилось в триллион раз больше энергии, чем потребляет все человечество за год!

Это буйство происходит на расстоянии 20000 световых лет от нас, около центра Галактики, в двойной системе 4U 1820-30. Она состоит из остатков огромной взорвавшейся звезды и «гелиевого карлика» – небольшой звезды, состоящей не из обычной для звезд смеси газов, в которой преобладает водород, а из почти чистого гелия.

Вся двойная система легко уместилась бы внутри Солнца, однако лишь один из ее компонентов – нейтронная звезда – весит столько же, сколько наше светило (это при диаметре 13 километров!). Вторая звезда является для нее источником гелия – в двойных системах звезды постоянно «воруют» друг у друга вещество. Обе звезды вращаются друг вокруг друга с огромной скоростью, делая один оборот за 11 минут.

Обычно взрывы на нейтронных звездах длятся около 10 секунд. Однако в этой системе все произошло совершенно по-другому. Гелий, получаемый нейтронной звездой от ее компаньонки, вступает в термоядерные реакции синтеза и из него получается углерод. Атомы углерода объединяются, получаются частички угольной пыли, которые мало-помалу проникают внутрь сверхплотного вещества нейтронной звезды, пока не произойдет накопление критической массы. После чего происходит мощнейший ядерный взрыв, в ходе которого образовавшийся углерод «сгорает». Именно этот процесс, растянувшийся на три часа, и сумели обнаружить американские астрономы.

Через некоторое время, когда необходимое количество углерода накопится вновь, взрыв повторится. Его энергетика чудовищна. Помимо приведенного выше сравнения можно добавить, что за эти три часа выделилось энергии в 20 (двадцать) раз больше, чем Солнце выделяет за год!