Тема:

Звёзды и звёздные системы 3 месяца назад

Длинный хвост антивещества вырывается из беглого пульсара, и его видно в телескоп

Рекордный поток материи и антиматерии в рентгеновском и оптическом диапазоне (комбинированное изображение).

Рекордный поток материи и антиматерии в рентгеновском и оптическом диапазоне (комбинированное изображение).
Иллюстрация NASA/CXC/Stanford Univ./M. de Vries/NSF/AURA/Gemini Consortium.

Изображение яркого хвоста из материи и антиматерии было сделано с помощью космического телескопа "Чандра".

Мёртвая звезда, с головокружительной скоростью несущаяся сквозь космос, оставляет за собой огромный след из частиц материи и антиматерии.

Эта космическая странница — пульсар под кодовым названием PSR J2030+4415, сокращённо J2030. Его диаметр составляет около 20 километров (совсем малютка по космическим меркам), и он мчится в космосе с впечатляющей скоростью около 450 километров в секунду.

Из-за этого у звезды образовался огромный хвост, как у кометы. Он простирается в межзвёздном пространстве позади мёртвого светила на 7 световых лет.

Но состоит этот хвост не из пыли и газа, как у комет, а из элементарных частиц материи и антиматерии — электронов и позитронов соответственно.

Этот поток вещества (и антивещества) можно увидеть на новом изображении, полученном рентгеновской обсерваторией "Чандра".

Пульсары — это разновидность нейтронных звёзд, которые представляют собой схлопнувшиеся ядра звёзд главной последовательности, испускающие излучение, которое можно заметить с Земли.

Напомним, что светило, которое сожгло весь свой водород в ядерных реакциях, начинает постепенно коллапсировать, или схлопываться. После взрыва сверхновой ядро такой "мёртвой" звезды превращается в нейтронную звезду.

Резкое уменьшение размеров приводит к тому, что звезда начинает вращаться значительно быстрее (словно фигурист, сложивший руки на груди). Так, J2030 обращается вокруг себя примерно три раза в секунду. Это быстро, хотя и не сверхбыстро, для столь массивного объекта.

Нейтронные звёзды сверхплотные (диаметр 10-20 км, а масса как у Солнца) и обладают мощными магнитными полями. Они испускают потоки заряженных частиц — пульсарный ветер. Но обычно эти потоки магнитное поле удерживает в окрестностях пульсара.

Поскольку J2030 мчится сквозь пространство, перед ним образуется головная ударная волна, отделяющая пульсарный ветер от межзвёздной среды. Два-три десятилетия назад эта ударная волна, похоже, замедлилась. Пульсар догнал её и врезался в создаваемый ею барьер.

Вероятно, это и вызвало утечку частиц, считают учёные. Произошло пересоединение линий магнитного поля пульсарного ветра и линий межзвёздного магнитного поля, и высокоэнергетические электроны и позитроны вырвались из лап пульсара.

На изображении можно увидеть, что "сбежавшие" электроны и позитроны движутся по практически прямой линии слева направо.

Сбежавшие частицы движутся со скоростью, примерно равной трети скорости света, и светятся в рентгеновских лучах, что можно видеть на снимках телескопа "Чандра".

Недавно обнаруженные пульсарные нити, такие как хвост J2030, показывают, что частицы пульсарного ветра могут выходить в межзвёздное пространство и в конечном итоге даже достигать Земли.

Новая статья об этом явлении была принята к публикации в издание The Astrophysical Journal, а в данный момент доступна на сервере препринтов arXiv.

Ранее мы рассказывали о том, как пульсары помогают учёным ловить гравитационные волны. Писали мы и о неудавшихся звёздах, которые вот-вот развалятся на части, а также о том, где искать звёзды из антивещества.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".

Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. "Смотрим"Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.