новости космоса Все новости Октябрь 2018 года
3879 18
14 октября 2018 05:26:23
«Пульсар в ячейке» - новая модель физики окрестностей пульсара

Международная команда исследователей изучила физику высокоэнергетических окрестностей вращающейся нейтронной звезды, называемой пульсаром, при помощи новой компьютерной модели под названием «пульсар в ячейке» (pulsar in a box). Эта модель позволяет отследить траектории заряженных частиц, движущихся в электрическом и магнитном полях рядом с нейтронной звездой, поведение которых может вскрыть механизмы излучения пульсарами гамма- и радиоимпульсов с удивительно неизменной периодичностью.

Пульсар представляет собой сколлапсировавшее ядро массивной звезды, израсходовавшей запасы своего «звездного топлива» и взорвавшейся как сверхновая. В результате действия гравитации материя, масса которой превышает массу Солнца, сжимается в шар размером не больше размера крупного города, при этом происходит увеличение скорости вращения и интенсивности магнитного поля пульсара. Пульсары могут вращаться со скоростью в тысячи оборотов в секунду и обладают одними из самых мощных магнитных полей, известных во Вселенной.

Поэтому пульсары демонстрируют мощные электрические динамо, генерируя сверхсильные электрические поля, в результате действия которых частицы могут быть оторваны от поверхности и получить ускорение, необходимое для отхода в космос.

Космическая гамма-обсерватория НАСА Fermi («Ферми») обнаружила гамма-излучение со стороны 216 пульсаров. Наблюдения показали, что источник этого высокоэнергетического излучения расположен дальше от нейтронной звезды, чем источник радиоимпульсов. Однако до сих пор ученые имеют лишь весьма смутное представление о месте и механизме формирования этих сигналов.

Поэтому в новой научной работе группа, возглавляемая Габриэле Брамбиллой (Gabriele Brambilla), астрофизиком из Центра космических полетов Годдарда НАСА, США, провела подробное компьютерное моделирование высокоэнергетических окрестностей пульсара. В окрестностях пульсара доминируют быстродвижущиеся частицы: электроны и их антиматериальные аналоги – позитроны. Модель нового поколения под названием «пульсар в ячейке», рассчитанная командой Брамбиллы на суперкомпьютерах НАСА Discover и Pleiades, позволила изучить физику окрестностей пульсара «из первых принципов». Основой моделирования стал вращающийся пульсар с магнитным полем, на поверхность которого были инжектированы электроны и позитроны. Наблюдая движение этих частиц и их взаимодействие с электрическим и магнитным полями, ученые выяснили, что большая часть электронов движется в сторону от пульсара, вытекая из него в области магнитных полюсов. Позитроны, с другой стороны, в основном вытекают из пульсара в области низких широт, формируя относительно тонкий слой, называемый «токовым слоем» (current sheet). Самые высокоэнергетические позитроны – число которых составляет менее 0,1 процента от общего числа этих частиц – способны производить гамма-лучи, подобные тем, что были зафиксированы при помощи космической обсерватории Fermi, выяснили исследователи.

Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.

комментарии
1
dilettant108 · 14-10-2018

Хочу себе такие "живые обои", только чтоб крутились помедленнее и более плавно!

2
DimitriyP111 · 14-10-2018

dilettant. Я тоже. Только чтоб вместо нейтронной звезды - сиськи бы были.

3
3715 · 14-10-2018

Электрон с позитроном дают гамма-квант в любом случае. Получается, что пульсар таким образом постепенно сгорает. Кстати, вот: Красный, Оранжевый, Желтый, Зеленый, Голубой (хи-хи-хи), Синий, Фиолетовый, Ультрафиолет, Рентгеновские лучи, Гамма излучение, А че дальше? Кто-нибудь знает: Есть предел длины волны/частоты? А если есь, чем обусловлен?

4
nikkaknik38 · 14-10-2018

37: Я полагаю, что 10 в 19 Гэв, соответствует планковской энергии фотона, которая возможна только во время БВ. имхо.

5
viktorchibis22 · 14-10-2018

37, nikkaknik, электрон и позитрон при мягком столкновении без разрушения их бубликов образуют электрон-позитронную пару. Их аннигиляция и образование гамма-кванта происходит при жестком столкновении, при котором лопаются их бублики, и при стыковке магнитных полюсов образовавшихся спиралек происходит КЗ азимутальных электрических вихрей (микровзрыв).
Максимальную энергию гамма-квант имеет при диаметре его ЭМ-вихрей (длине волны), соответствующим диаметру вихря виртуального фотона (0,000589 фм). Данной длине волны гамма-кванта соответствует частота 5,09E+26 гц и энергия 3,37E-07 дж или 2,11Е+3 ГэВ. Если бы гамма-кванты могли иметь меньшую длину волны, это означало бы, что и виртуальные фотоны образовывались бы с меньшим диаметром вихрей, - а это совершенно другая физика (другой диаметр симплов, другие модели элементарных частиц и т.д.).
Разумеется всё это по ST, т.е. гипотеза.

6
nikkaknik38 · 14-10-2018

viktorchibis: По теории БВ, в самом его начале, энергии были такие, что разницы между частицами не было, они все имели планковскую, максимальную энергию. С соответствующей такой энергии частотой.

7
viktorchibis22 · 14-10-2018

Nikkaknik, да в момент БВ «разницы между частицами не было», потому что все они были симплами (других частиц в момент БВ не образовывалось, все они образовались на последующих Космологических этапах). Планковская плотность энергии (материи) существовала до БВ внутри сингулярности (а в «наше» время она существует внутри ЧД и СМЧД. Планковскую энергию я отождествляю с энергией планковского кусочка (объема) ЧД. Фотонов с длиной волны соответствующей планковской длине (планковской частоте) не существует. Эти параметры соответствуют элементарным вихрям, «крутящимся» в корпускулах пространства. Разумеется всё это по ST, т.е. гипотеза.

8
nikkaknik38 · 14-10-2018

viktorchibis:Я с с симпатией отношусь к Вашей теории, но, честно говоря все время не выберу, чтобы ознакомиться с ней обстоятельно.

9
nazar2-8 · 14-10-2018

///Наблюдения показали, что источник этого высокоэнергетического излучения расположен дальше от нейтронной звезды, чем источник радиоимпульсов///
Буду благодарен, если кто раскантует эту фразу для меня. Спс заранее!

10
Nablydatel71 · 14-10-2018

Да в этой мультипликации - что угодно, кроме "визуального механизма" линий полей иллюстрирующих "отрыв частиц". Скорее демонстрация собирательного действия. Иными словами СМЧД - :-)
Как в анекдоте. Собрали что-то из деталей - получился танк. Сломали. Снова собрали, уже по другому. Тьфу ты - снова танк!

11
dilettant108 · 15-10-2018

Nablydatel, из деталей от танка сложно собрать звездолёт...

12
Nablydatel71 · 15-10-2018

dilettant
Мысленно... Мысленно... КомЪпьютерным моделированием - можно :)

13
Teddy27 · 15-10-2018

Читайте инструкцию до конца. Чтобы из собранного получить не танк, а звездолёт, надо обработать полученное напильником.

14
Teddy27 · 15-10-2018

"Наблюдения показали, что источник этого высокоэнергетического излучения расположен дальше от нейтронной звезды, чем источник радиоимпульсов"
Там в статье раскантовано. Позитроны крутятся вкруг нейтронной звезды вместе с магнитным полем. Но, по мере удаления от центра, орбитальная скорость приближается к пределу - скорости света. Это называется световой цилиндр. Часть микса из позитронов и магнитного поля отбрасывается назад, а особо высокоэнергетичная часть прорывается наружу и служит источником жесткого излучения. Таким образом гамма излучение генерируется на радиусе светового цилиндра, а радиоизлучение генерируется по всему объему. В среднем, ближе к центру.
.
А вот мне не понятна такая дифференциация. Почему электроны удирают через полюса, а позитроны - через экватор? Это ведь не симметрично.

15
nikkaknik38 · 15-10-2018

Звездолет на гусенечном ходу, прикольно:-)

16
robert71 · 15-10-2018

Что за орган на фото еще

17
elena125 · 15-10-2018

14 коммент.Похоже,что все удирают в одном направлении.Только в процессе вращения этого пульсара,как мне показалось,полюса и экватор меняются местами?

18
Teddy27 · 15-10-2018

elena, посмотри оригинал гугл в помощь: Pulsar in a box" reveals surprising picture of a neutron star"s surroundings

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2019. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!