Астрономы обнаружили первую в истории звезду с твердой поверхностью

Астрономы объявили об открытии намагниченной нейтронной звезды, которая, похоже, имеет абсолютно твердую поверхность.

Согласно современным научным знаниям, звезды - это массивные небесные тела, которые состоят в основном из газа и плазмы и не имеют твердой поверхности. Гравитационные силы, действующие на газы в звезде, заставляют их сжиматься и нагреваться, что в конечном итоге приводит к реакциям ядерного синтеза в ядре, в результате которых образуются свет и тепло.

Челябинский метеорит застал человечество врасплох

Хотя существуют различные типы звезд, такие как красные гиганты, белые карлики и нейтронные звезды, ни одна из них не имеет твердой поверхности. Но теперь все изменилось.

Международная группа из 50 исследователей проанализировала информацию, полученную с помощью спутника Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), который НАСА и Итальянское космическое агентство запустили в декабре 2021 года. Их выводы были опубликованы в журнале Science. Исследователи собрали данные о нейтронной звезде с косым обозначением 4U 0142+61.

Нейтронная звезда 4U 0142+61 - это пульсирующий рентгеновский источник, расположенный в созвездии Кассиопеи, примерно в 13 000 световых лет от Земли. Это тип нейтронной звезды, известный как аномальный рентгеновский пульсар (AXP), который характеризуется необычным рентгеновским излучением и сильным магнитным полем.

4U 0142+61 была впервые обнаружена в 1980-х годах как постоянный рентгеновский источник, а затем идентифицирована как пульсар благодаря периодическому рентгеновскому излучению. Период пульсаций 4U 0142+61 составляет около 8,7 секунды, и он демонстрирует высокую степень стабильности в течение длительных периодов времени.

В Солнечной системе, возможно, обнаружен второй "инопланетный корабль"

Одной из наиболее примечательных особенностей 4U 0142+61 является ее чрезвычайно сильное магнитное поле, которое оценивается примерно в 10^14 Гаусс. Это делает его одной из самых сильно намагниченных нейтронных звезд среди всех известных, и считается, что именно оно ответственно за необычное рентгеновское излучение пульсара.

Рентгеновское излучение 4U 0142+61, как полагают, вызвано распадом магнитного поля пульсара, которое создает горячую намагниченную плазму вокруг нейтронной звезды. Рентгеновские лучи испускаются при взаимодействии плазмы с сильным магнитным полем, а периодические пульсации, как полагают, вызваны вращением нейтронной звезды и ее магнитного поля.

В целом, нейтронная звезда 4U 0142+61 является важным объектом изучения для астрономов, поскольку она позволяет понять свойства и поведение нейтронных звезд, а также механизмы, порождающие высокоэнергетическое излучение во Вселенной.

Недавние наблюдения 4U 0142+61 с помощью рентгеновских телескопов позволили обнаружить "квазипериодические осцилляции" в ее рентгеновском излучении. Считается, что эти колебания вызваны вибрациями или сейсмическими волнами, проходящими через кору нейтронной звезды, что указывает на то, что кора твердая.

4U 0142+61 действительно является твердым телом, или так кажется. Основываясь на последней информации с IXPE, исследователи из Science утверждают, что очень маловероятно, чтобы энергия, исходящая от 4U, была "совместима с существованием атмосферы и лишь незначительно совместима с конденсированной поверхностью". 

Атомы в этой твердой коре, которая, скорее всего, состоит из железа, деформировались бы, потеряв свою сферическую форму, и вместо этого растянулись бы и удлинились в направлении магнитного поля.

Найдены астероиды, которые могли доставить воду на Землю

Эти магнитные силы удерживали бы ионы вместе, создавая решетку. Другими словами, поверхность могла быть сделана не из нейтронов, а из "нормального" материала, такого как железо, из которого состоит Земля.

"Это было совершенно неожиданно. Я была уверена, что там будет атмосфера, - сказала в своем заявлении один из ведущих авторов исследования, профессор Сильвия Зане, член научной группы IXPE. Здесь может быть и альтернативное объяснение, но пока нет достаточного количества данных, чтобы исследовать эти другие возможности". "Следующий шаг - наблюдение более горячих нейтронных звезд с аналогичным магнитным полем, чтобы изучить, как взаимодействие между температурой и магнитным полем влияет на свойства поверхности звезды".

Ссылка(и): Research Paper, News Statement