#нейтронные звезды

Астрофизики показали, что черная дыра, рожденная в результате слияния нейтронных звезд разной массы, может испускать мощный джет, по яркости сопоставимый с короткими гамма-всплесками — самыми быстрыми и яркими вспышками во Вселенной.

Самые устойчивые объекты во Вселенной — нейтронные звезды, белые карлики и черные дыры — рано или поздно исчезнут. К такому выводу пришли авторы нового исследования, показавшие, что эти сверхплотные тела испаряются под действием квантовых эффектов, возникающих в искривленном пространстве-времени, даже в отсутствие горизонта событий, который ранее считался необходимым условием для излучения Хокинга.

Определение источника гравитационных волн — непростая задача, ведь «рябь пространства — времени» может дойти до Земли из любой точки космоса. Чем быстрее найдется событие, тем лучше удастся его изучить. Раньше на это уходили часы, а новый алгоритм на основе машинного обучения может обнаружить цель за одну секунду.

Команда ученых из 17 стран, включая физиков НИУ ВШЭ, проанализировала новые фотометрические и спектроскопические данные самого яркого гамма-всплеска в истории наблюдений — GRB 221009A. Они были получены в Саянской обсерватории спустя один час 15 минут после его регистрации. Исследователи зафиксировали фотоны с энергией 18 тераэлектронвольт. Теоретически такие высокоэнергетические частицы не должны достигать Земли, однако анализ данных показал, что это возможно. Полученные результаты ставят под вопрос теории поглощения гамма-излучения и могут указывать на неизвестные физические процессы.

Астрофизики предложили заглянуть в недра нейтронных звезд, фиксируя колебания гравитационных волн, возникающих непосредственно в момент слияния. Раскрыть важнейшую информацию о ядерных процессах внутри светил можно, поймав особый «чистый» сигнал.

Проанализировав 47 столкновений черных дыр, зафиксированных с помощью детекторов гравитационных волн LIGO и Virgo, и изучив направление движения гравитационных волн, авторы нового исследования проверили гипотезу «зеркальной» симметрии Вселенной. Согласно ей физические законы не меняются, если «поменять местами» лево и право, то есть отразить систему в зеркале.

Астрономы зарегистрировали необычную вспышку под названием «быстрый радиовсплеск» — мгновенный выброс сильнейшего радиоизлучения. Причем случился он в галактике, где они, по имеющимся представлениям, не должны происходить.

Международная команда исследователей обнаружила радиоизлучающий космический источник — по-видимому, нейтронную звезду, которая вращается очень медленно для данного типа объектов, делает один оборот каждые 6,45 часа. Открытие ученых ставит под сомнение сложившиеся представления о нейтронных звездах.

Вспышки радиоизлучения, которые длятся доли секунды и при этом затмевают целые галактики, остаются предметом астрономического расследования с самого начала истории их наблюдений, то есть с 2007 года. Главным подозреваемым по этому делу проходит звезда с крайне необычными свойствами под названием магнетар. Недавно очередной пример такого яркого события в космосе помог понять, как все-таки оно происходит.

Астрономы впервые наблюдали юный энергичный пульсар вблизи сверхновой G336.7+0.5 с помощью радиотелескопа CSIRO Обсерватории Паркса (Австралия). Расположился этот вероятный «виновник» яркого гамма-излучения на расстоянии примерно 22 800 световых лет от Земли, а его дальнейшее изучение позволит больше узнать о формировании и эволюции нейтронных звезд и процессах, наблюдаемых после взрывов.

Увидеть экстремальные космические события получается не всегда. Поэтому астрономы «слушают» Вселенную с помощью радиотелескопов, фиксируя повторяющиеся радиосигналы, испускаемые белыми карликами и нейтронными звездами, но бывают и исключения. Например, недавно обнаруженный китайскими исследователями сигнал, повторяющийся каждые 44 минуты, оказался связан с остатком сверхновой. Ничего подобного ученые ранее не встречали.

Астрономы находят все больше звезд, которые мчатся гораздо быстрее всех остальных в нашей Галактике. Их необычное ускорение объясняют естественными причинами, но некоторые исследователи предлагают обдумать и вариант искусственного разгона звезды: по расчетам, для хорошо знающей физику цивилизации в этом нет ничего невозможного.

Традиционных претендентов на роль частиц темной материи не удается найти даже через десятилетия поисков. Поэтому некоторые ученые считают довольно экзотические гипотетические элементарные частицы — аксионы — одними из главных кандидатов на роль темной материи. Считается, что она составляет большую часть массы во Вселенной и «склеивает» галактики в единую структуру. Недавно исследовательская группа из Калифорнийского университета (США) предположила, что аксионы могут возникать в недрах взрывающихся сверхновых и преобразовываться в гамма-лучи под воздействием магнитных полей родительских звезд.

Способность окрестностей черных дыр испускать джеты (узкие струи плазмы, движущиеся с околосветовой скоростью) часто связана с самыми яркими взрывами в космосе — гамма-всплесками. До недавнего времени ученые не могли точно объяснить, как черные дыры получают необходимые для формирования джетов магнитные поля. Теперь результаты нового исследования показали, что эти космические «монстры» сохраняют магнитные поля родительских нейтронных звезд.

Пульсар в самом центре облака звездного вещества испускает излучение, которое до сих пор трудно было объяснить. В радиотелескопы оно наблюдается как полосы, напоминающие астрономам окрас зебры.

Слушатели узнают, как данные по скоростях компактных объектов помогают лучше разобраться в сложнейшей физике взрывов сверхновых. 

Команда астрофизиков из Института Нильса Бора (Дания) впервые измерила температуру вещества в свечении, возникшем после слияния двух нейтронных звезд, и наблюдала образование атомов из ядер атомов и электронов. Открытие позволило определить физические свойства этого экстремального события и объяснить происхождение элементов тяжелее железа.

Одни из самых плотных объектов во Вселенной — нейтронные звезды — это остатки массивных звезд, взорвавшихся как сверхновые. Масса этих объектов превышает солнечную в 1,4 раза, а диаметр составляет примерно 20-25 километров. Недавно с помощью рентгеновского телескопа NICER, установленного на МКС, международная исследовательская группа обнаружила одну из самых быстровращающихся нейтронных звезд во Вселенной.

За последнее десятилетие нейтронные звезды и их слияния стали для физиков главной «лабораторией» для изучения взаимодействий в плотной кварковой материи. Ученые довольно далеко продвинулись в понимании процессов внутри самих нейтронных звезд. Но что происходит с материей, когда такие звезды сливаются? Ученые нашли способ это смоделировать.

Новые наблюдения космического телескопа «Гайя» помогли выявить более двух десятков звезд, имеющих необычного компаньона. Обнаруженные пары объектов вызывают серьезные вопросы к существующим астрофизическим теориям.