Άστρα νετρονίων (pulsars)

[Δροσος Γεωργιος]

Ανακάλυψη νέου τύπου ύλης μέσα σε αστέρες νετρονίων.

Ισχυρά στοιχεία που υποδεικνύουν την παρουσία εξωτικής ύλης κουάρκ μέσα στους πυρήνες των μεγαλύτερων αστέρων νετρονίων που υπάρχουν ανακάλυψαν Φινλανδοί ερευνητές- οι οποίοι κατέληξαν στο συμπέρασμα αυτό συνδυάζοντας πρόσφατα αποτελέσματα ερευνών με μετρήσεις βαρυτικών κυμάτων από συγκρούσεις αστέρων νετρονίου.

Η «κανονική» ύλη γύρω μας αποτελείται από άτομα, οι πυκνοί πυρήνες των οποίων, που αποτελούνται από πρωτόνια και νετρόνια, περιτριγυρίζονται από αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Μέσα στους αστέρες νετρονίων, ωστόσο, η ατομική ύλη καταρρέει σε εξαιρετικά πυκνή πυρηνική ύλη, όπου τα νετρόνια και τα πρωτόνια είναι τόσο συνωστισμένα ώστε ολόκληρο το άστρο να μπορεί να θεωρείται ένας μεγάλος πυρήνας.

Μέχρι τώρα ήταν άγνωστο κατά πόσον μέσα στους πυρήνες των μεγαλύτερων άστρων η πυρηνική ύλη καταρρέει σε μια ακόμα πιο εξωτική κατάσταση, την ύλη κουάρκ, όπου οι ίδιοι οι πυρήνες παύουν να υπάρχουν. Επιστήμονες του University of Helsinki υποστηρίζουν πως έχουν βρει ότι η απάντηση σε αυτό το ερώτημα είναι θετική- και τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο Nature Physics.

«Η επιβεβαίωση της ύπαρξης πυρήνων κουάρκς μέσα σε αστέρες νετρονίων ήταν ένας από τους πιο σημαντικούς στόχους της φυσικής από τότε που εξετάστηκε αυτό το ενδεχόμενο πριν από περίπου 40 χρόνια» είπε ο αναπληρωτής καθηγητής Αλέξι Βουορίνεν.

Σύμφωνα με τη μελέτη, η ύλη που βρίσκεται μέσα στους πυρήνες των μεγαλύτερων σταθερών αστέρων νετρονίων μοιάζει πολύ περισσότερο στην ύλη κουάρκ από ό,τι στη συνηθισμένη πυρηνική ύλη. Οι υπολογισμοί υποδεικνύουν ότι σε αυτά τα άστρα η διάμετρος του πυρήνα που ταυτοποιείται ως ύλη κουάρκ μπορεί να υπερβαίνει το ήμισυ του συνόλου του αστέρα νετρονίων. Ωστόσο ο Βουορίνεν υποδεικνύει πως υπάρχουν ακόμα πολλές αβεβαιότητες που σχετίζονται με την ακριβή δομή των αστέρων νετρονίων.

Όσον αφορά στο τι μπορεί να σημαίνει η (σχεδόν σίγουρη, σύμφωνα με το φινλανδικό πανεπιστήμιο) ανακάλυψη της ύλης κουάρκ, ο Βουορίνεν σημειώνει πως «υπάρχει ακόμα μια μικρή αλλά όχι ανύπαρκτη πιθανότητα όλοι οι αστέρες νετρονίων να αποτελούνται από πυρηνική ύλη μόνο. Αυτό που ήμασταν ωστόσο σε θέση να κάνουμε ήταν να ποσοτικοποιήσουμε αυτό που θα απαιτούσε αυτό το σενάριο. Εν ολίγοις, η συμπεριφορά της πυκνής πυρηνικής ύλης θα έπρεπε να είναι πολύ περίεργη. Για παράδειγμα, η ταχύτητα του ήχου θα έπρεπε να φτάνει περίπου αυτήν του φωτός».

https://www.naftemporiki.gr/story/1605037/anakalupsi-neou-tupou-ulis-mesa-se-asteres-netronion

[Δροσος Γεωργιος]

''Νεκρό'' αστέρι απορροφάται από αστέρα μέσα σε ένα βίντεο περίπου 5 λεπτών

Όταν ένα αστέρι πεθαίνει, τη θέση του παίρνει μία μαύρη τρύπα ή ένας αστέρας νετρονίων αντικαθιστώντας δηλαδή το σημείο του χωροχρόνου όπου ο τεράστιος πυρήνας του παλλόταν με τέτοια ένταση που το ανθρώπινο μυαλό μας είναι πολύ δύσκολο να συλλάβει το μέγεθός της.

Το συγκεκριμένο αστέρι με όνομα SAX J1808.4-365 που βρίσκεται 11 χιλιάδες έτη φωτός μακριά από τη Γη στον αστερισμό του Τοξότη περιστρεφόταν με απίστευτες ταχύτητες (401 περιστροφές το δευτερόλεπτο) κυκλώνοντας το διπλανό του αστέρι κάθε δύο ώρες. Τελικά, χρειάστηκαν 12 μέρες για να ολοκληρωθεί η διαδικασία όπου ένα "νεκρό αστέρι" καταπίνει ένα κοντινό του άστρο.

"Οι νέες παρατηρήσεις μας δίνουν τη δυνατότητα να μελετήσουμε τον δίσκο προσαύξησης (σ.σ. η δομή που σχηματίζεται από διάχυτο υλικό που βρίσκεται σε φθίνουσα τροχιακή κίνηση γύρω από ένα κεντρικό φορέα) και να ελέγξουμε το πόσο γρήγορα και εύκολα μετακινείται η ύλη προς τον αστέρα νετρονίων (Αστέρας νετρονίων ονομάζεται η μία από τις τρεις μορφές των μόνιμων τελικών υπολειμμάτων της εξέλιξης ενός αστέρα: είναι το ένα είδος "αστρικού πτώματος" τα άλλα δύο είναι ο λευκός νάνος και η μαύρη τρύπα)" δήλωσε η Adelle Goodwin, διδακτορική φοιτήτρια του Monash School of Physics and Astronomy στο Κλέιτον της Αυστραλίας, στο δελτίο τύπου που εκδόθηκε.

"Χρησιμοποιώντας πολλαπλά υπερευαίσθητα στο φως τηλεσκόπια καταφέραμε να καταγράψουμε όλη τη διαδικασία που διήρκεσε 12 ημέρες" συμπλήρωσε.

"Αυτή η εργασία μας δίνει τη δυνατότητα να ρίξουμε φως στην προσαύξηση των αστέρων νετρονίου αλλά και στις τρομερές εκρήξεις που προκαλούν, ένα φαινόμενο που για δεκαετίες απασχολούσε αλλά και μπέρδευε τους επιστήμονες" ήταν τα λόγια του David Russell, αστροφυσικού από το Πανεπιστήμιου του Άμπου Ντάμπι, ο οποίος και συμμετείχε στην έρευνα.

https://www.pentapostagma.gr/epistimi/6945721_nekro-asteri-aporrofatai-apo-astera-mesa-se-ena-binteo-peripoy-5-lepton

[Δροσος Γεωργιος]

«Swift J1818.0-1607»: Εντοπίστηκε το νεότερο «νεκρό» αστέρι.

Το Παρατηρητήριο Neil Gehrels της NASΑ, προχώρησε σε μία αρκετά σημαντική ανακάλυψη, καθώς εντόπισε το νεότερο γνωστό «νεκρό» αστέρι.

Πρόκειται για έναν αστέρα νετρονίων μόλις 240 ετών. Αυτό σημαίνει, δηλαδή, πως δημιουργήθηκε περίπου την εποχή του Αμερικανικού Εμφυλίου (1861-1865).

Αστέρας νετρονίων ονομάζεται η μία από τις τρεις μορφές των μόνιμων τελικών υπολειμμάτων της εξέλιξης ενός αστέρα: Είναι το ένα είδος «αστρικού πτώματος» (τα άλλα δύο είναι ο λευκός νάνος και η μαύρη τρύπα).

Ο ''Swift J1818.0-1607'', όπως τον ονόμασαν οι επιστήμονες, είναι ένας πολύ νεαρός μαγνητικός αστέρας, με ισχυρό μαγνητικό πεδίο, και απέχει σχεδόν 16.000 έτη φωτός από τη Γη, στον αστερισμό του Τοξότη.

Μελέτη από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) αποκάλυψε περισσότερα για τα φυσικά χαρακτηριστικά του και θα βοηθήσει στο να κατανοήσουν οι επιστήμονες πώς δημιουργήθηκαν τέτοια άστρα.

Οι μαγνητικοί αστέρες, αξίζει να σημειώσουμε, είναι πιο πυκνοί από τα τυπικά αστέρια. Μία και μόνο κουταλιά από την ουσία που περιέχουν υπολογίζεται ότι έχει μάζα πάνω από 100 εκατομμύρια τόνους!

https://www.youtube.com/watch?v=txgDjj_4Ty4

https://www.pronews.gr/epistimes/diastima/889343_swift-j18180-1607-entopistike-neotero-nekro-asteri-vinteo

[ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ ΛΕΩΝ]

Μαγνητικοί αστέρες, εννοεί τα magnetar, αστέρες νετρονίων με ταχύτατη περιστροφή και το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο του σύμπαντος! Πιθανώς προέρχονται από την κατάρρευση αστέρα μεγάλης μάζας που είχε ταχεία περιστροφή, επειδή κέρδισε στροφορμή από συνοδό αστέρα.

Ένα πολύ νεαρό αστέρι νετρονίων (χίλια ή λιγότερα έτη από την έκρηξη σουπερνόβα που το δημιούργησε) έχει ακόμα πολύ μεγάλη ταχύτητα περιστροφής, ιδίως αν είναι magnetar.

Απλά να σημειώσουμε ότι το φως του ήρθε σε εμάς μόλις πριν από 240 έτη, αλλά η ηλικία του είναι στα 16.000 έτη, όση και η απόσταση σε έτη φωτός.

[Δροσος Γεωργιος]

Ανακαλύφθηκε με ελληνική συμβολή ένα μυστηριώδες κοσμικό αντικείμενο.

Οι επιστήμονες της μεγάλης διεθνούς κοινοπραξίας των ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων Ligo (ΗΠΑ) και Virgo (Ευρώπη) ανακοίνωσαν ότι ανακάλυψαν ένα περίεργο κοσμικό αντικείμενο ή συμβάν, το οποίο ξεφεύγει από τα έως τώρα γνωστά στους αστρονόμους και αστροφυσικούς. Πρόκειται για το πιο παράξενο σήμα βαρυτικών κυμάτων που έχει ανιχνευθεί μέχρι σήμερα και προέρχεται από τη σύγκρουση δύο πολύ ανόμοιων μεταξύ τους αντικειμένων, το ένα με μάζα περίπου εννεαπλάσια από το άλλο, σε απόσταση 800 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των επιστημόνων σχετικά με τη μάζα του ελαφρύτερου από τα δύο συγκρουόμενα αντικείμενα, πρόκειται είτε για τη μικρότερη μαύρη τρύπα που έχει βρεθεί μέχρι σήμερα είτε για το βαρύτερο άστρο νετρονίων που έχει ποτέ παρατηρηθεί ή για κάτι άλλο πιο εξωτικό. Ορισμένοι ονόμασαν το αντικείμενο «μαύρο άστρο νετρονίων», κάτι που έως τώρα δεν θεωρείτο δυνατό. Η ανακάλυψη, που παρουσιάστηκε στο περιοδικό αστροφυσικής «Astrophysical Journal Letters» και στην οποία για ακόμη μία φορά είχε σημαντική συμβολή η Ελληνίδα καθηγήτρια Αστρονομίας Βίκη Καλογερά του Πανεπιστημίου Northwestern του Ιλινόις, πιθανώς θα οδηγήσει τους επιστήμονες στην αναθεώρηση ορισμένων απόψεών τους για τις μαύρες τρύπες και τα άστρα νετρονίων (πάλσαρ).

Το συμβάν, με την ονομασία GW190814, που ανακοινώθηκε τώρα, αλλά είχε αρχικά ανιχνευθεί πέρυσι τον Αύγουστο από το δίκτυο Ligo-Virgo, αφορά τη συγχώνευση μίας μαύρης τρύπας με μάζα 23 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου μας, με ένα άλλο μυστηριώδες αντικείμενο με μάζα 2,6 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου, με τελικό αποτέλεσμα τη δημιουργία μίας μεγαλύτερης μαύρης τρύπας με μάζα όσο 25 ήλιοι. Μέχρι σήμερα, το βαρύτερο γνωστό άστρο νετρονίων δεν ξεπερνά τις 2,5 ηλιακές μάζες, ενώ η μικρότερη (ελαφρύτερη) μαύρη τρύπα τις πέντε ηλιακές μάζες. Συνεπώς, υπάρχει ένα λεγόμενο «κενό μάζας» ανάμεσα στις 2,5 και στις 5 ηλιακές μάζες, εντός του οποίου είναι άγνωστο εάν υπάρχει κάποιο άλλο κοσμικό αντικείμενο ή εάν θα πρέπει να αναθεωρηθούν τα όρια πιθανής μάζας για τις μαύρες τρύπες (που μπορεί να είναι ακόμη πιο ελαφριές) ή για τα άστρα νετρονίων (που ίσως είναι ακόμη βαρύτερα).

«Οι συγχωνεύσεις μικτής φύσης -μαύρες τρύπες και άστρα νετρονίων- έχουν προβλεφθεί εδώ και δεκαετίες, όμως αυτό το συμπαγές αντικείμενο στο κενό μάζας αποτελεί την τέλεια έκπληξη. Περιμέναμε εδώ και δεκαετίες για να λύσουμε αυτό το μυστήριο. Δεν ξέρουμε ακόμη εάν αυτό το αντικείμενο είναι τελικά το βαρύτερο γνωστό άστρο νετρονίων ή η ελαφρύτερη μαύρη τρύπα, αλλά ό,τι κι αν είναι, σπάει ένα ρεκόρ», δήλωσε η κ. Καλογερά.

«Το μυστηριώδες αντικείμενο ίσως είναι ένα άστρο νετρονίων που συγχωνεύθηκε με μίια μαύρη τρύπα, μία συναρπαστική πιθανότητα αναμενόμενη θεωρητικά, αλλά έως τώρα μη επιβεβαιωμένη μέσω παρατήρησης. Από την άλλη, με μάζα 2,6 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου, κάτι που υπερβαίνει τις σύγχρονες προβλέψεις για τη μέγιστη μάζα των άστρων νετρονίων, μπορεί στην πραγματικότητα να ανιχνεύσαμε την ελαφρύτερη μαύρη τρύπα», πρόσθεσε η Ελληνίδα επιστήμονας, η οποία διαπρέπει στις ΗΠΑ.

«Η ανακάλυψη πρόκειται να αλλάξει τον τρόπο που οι επιστήμονες μιλάνε για τα άστρα νετρονίων και τις μαύρες τρύπες. Το κενό μάζας μπορεί στην πραγματικότητα να μην υπάρχει καθόλου, αλλά να οφείλεται σε περιορισμούς των ικανοτήτων παρατήρησης. Ο χρόνος και οι πρόσθετες παρατηρήσεις θα δείξουν τι συμβαίνει», ανέφερε ο καθηγητής Πάτρικ Μπρέιντι του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν στο Μιλγουόκι και εκπρόσωπος της ερευνητικής κοινοπραξίας Ligo.

Όταν τα μεγαλύτερα άστρα πεθαίνουν, καταρρέουν κάτω από την ίδια τη βαρύτητά τους και αφήνουν πίσω τους μαύρες τρύπες. Όταν πεθαίνουν άστρα λιγότερο μεγάλα, εκρήγνυνται ως υπερκαινοφανείς αστέρες (σούπερ-νόβα) και αφήνουν πίσω τους πολύ πυκνά περιστρεφόμενα απομεινάρια που λέγονται άστρα νετρονίων (ένα κουταλάκι από το υλικό τους ζυγίζει δέκα εκατομμύρια τόνους). Τα βαρυτικά κύματα, που προβλέπονται από τη Γενική Θεωρία Σχετικότητας του Αϊνστάιν, είναι«ρυτιδώσεις» στον ιστό του χωροχρόνου που προκαλούνται από βίαια γεγονότα, όπως οι συγχωνεύσεις μαύρων οπών, τα οποία ταξιδεύουν στο σύμπαν με την ταχύτητα του φωτός, διαπερνώντας στην πορεία τους και τη Γη. Η ιστορική πρώτη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων είχε γίνει το 2015.

https://www.pentapostagma.gr/epistimi/6948434_anakalyfthike-me-elliniki-symboli-ena-mystiriodes-kosmiko-antikeimeno

[Δροσος Γεωργιος]

GW190814: Το μυστήριο ενός αστρονομικού αντικειμένου 2,6 ηλιακών μαζών.

Όταν ένα πραγματικά γιγαντιαίο άστρο «πεθαίνει», καταρρέει κάτω από την ίδια του τη βαρύτητα και αφήνει πίσω του μαύρη τρύπα. Όταν λιγότερο μεγάλα άστρα καταρρέουν, εκρήγνυνται σε σουπερνόβα και αφήνουν πίσω εξαιρετικά πυκνά, «νεκρά» απομεινάρια, τους αστέρες νετρονίων. Ωστόσο, επί δεκαετίες επιστήμονες αναρωτιούνταν τι συμβαίνει στο «κενό» ανάμεσα στα άστρα νετρονίων και τις μαύρες τρύπες: Ο βαρύτερος γνωστός αστέρας νετρονίων δεν έχει πάνω από 2,5 φορές τη μάζα του ήλιου μας, και η ελαφρύτερη γνωστή μαύρη τρύπα έχει περίπου 5 ηλιακές μάζες. Οπότε προκύπτει το ερώτημα: Υπάρχει κάτι ενδιάμεσα;

Στο πλαίσιο νέας μελέτης από το LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) του NSF (National Science Foundation) στις ΗΠΑ και το Virgo στην Ευρώπη, επιστήμονες ανακοίνωσαν την ανακάλυψη ενός κοσμικού αντικειμένου 2,6 ηλιακών μαζών, που βρίσκεται απόλυτα στο αποκαλούμενο «mass gap» (κενό μάζας) που προαναφέρθηκε. Το αντικείμενο αυτό βρέθηκε στις 14 Αυγούστου 2019, καθώς συγχωνευόταν με μια μαύρη τρύπα 23 ηλιακών μαζών, παράγοντας μια έκλυση βαρυτικών κυμάτων που ανιχνεύθηκε στη Γη από τα LIGO και Virgo. Σχετικό επιστημονικό άρθρο δημοσιεύτηκε την Τρίτη στο The Astrophysican Journal Letters.

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab960f

«Τέτοιες ανακαλύψεις είναι αινίγματα, και μας αναγκάζουν να ξύσουμε λίγο το κεφάλι μας» είπε ο Ντέιβιντ Ράιτζε, εκτελεστικός διευθυντής του LIGO Laboratory στο Caltech. «Έχουμε παρατηρήσει τον μεγαλύτερο αστέρα νετρονίων ή την ελαφρύτερη μαύρη τρύπα; Η διαπίστωση της πραγματικής φύσης αυτού του αντικειμένου θα απαιτεί περισσότερες παρατηρήσεις, μα αυτές οι παρατηρήσεις αδιαμφισβήτητα θα ρίξουν νέο φως σε ένα μέρος του σύμπαντος που ως τώρα δεν μας ήταν προσβάσιμο».

«Αυτό θα αλλάξει το πώς οι επιστήμονες μιλούν για αστέρες νετρονίων και μαύρες τρύπες» είπε ο Πάτρικ Μπρέιντι, καθηγητής στο University of Wisconsin, Milwaukee, και εκπρόσωπος του LIGO Scientific Collaboration. «Το mass gap μπορεί να μην υπάρχει καν, μα μπορεί και να οφειλόταν και σε περιορισμούς στις δυνατότητες παρατήρησης. Ο χρόνος και περισσότερες παρατηρήσεις θα δείξουν».

Η κοσμική συγχώνευση που περιγράφεται στη μελέτη, ένα γεγονός ονόματι GW190814, κατέληξε σε μια τελική μαύρη τρύπα περίπου 25 φορές η μάζα του ήλιου (μέρος της μάζας μετετράπη σε μια έκλυση ενέργειας υπό τη μορφή βαρυτικών κυμάτων). Η νεοσχηματιθείσα μαύρη τρύπα βρίσκεται σε απόσταση περίπου 800 εκατ. ετών φωτός από τη Γη.

Πριν τη συγχώνευση των δύο αντικειμένων, οι μάζες τους διέφεραν κατά πολύ- 9 φορές, τη μεγαλύτερη αναλογία που είναι γνωστή για γεγονός βαρυτικών κυμάτων. Ένα άλλο πρόσφατο γεγονός, το GW190412, έλαβε χώρα μεταξύ δύο μαύρων τρυπών με αναλογία μάζας 4:1.

Η εν λόγω έρευνα έχει και ελληνική συμμετοχή: Πρόκειται για την Ελληνίδα αστροφυσικό Βίκυ Καλογερά, καθηγήτρια στο Northwestern University. Όπως είπε η κα Καλογερά, «είναι πρόκληση για τα σημερινά θεωρητικά μοντέλα να σχηματίζουν συγχωνευόμενα ζεύγη συμπαγών αντικειμένων με τόσο μεγάλες αναλογίες μάζας, όπου το χαμηλής μάζας μέλος του ζευγαριού βρίσκεται στο “mass gap”. Αυτή η ανακάλυψη υποδεικνύει πως αυτά τα γεγονότα λαμβάνουν χώρα πολύ πιο συχνά από ό,τι προβλέπαμε, καθιστώντας το ένα πραγματικά ενδιαφέρον αντικείμενο χαμηλής μάζας».

Όπως πρόσθεσε η κα Καλογερά, το μυστηριώδες αυτό αντικείμενο μπορεί να είναι αστέρας νετρονίων που συγχωνεύεται με μια μαύρη τρύπα- «ένα συναρπαστικό ενδεχόμενο που αναμένεται θεωρητικά, αλλά δεν έχει ακόμα επιβεβαιωθεί παρατηρησιακά. Ωστόσο, με μάζα 2,6 φορές αυτήν του ήλιου μας, υπερβαίνει τις σύγχρονες προβλέψεις για τη μέγιστη μάζα των αστέρων νετρονίων, και ίσως αντ’αυτού να είναι η ελαφρύτερη μαύρη τρύπα που έχει εντοπιστεί ποτέ».

Όταν οι επιστήμονες των LIGO και Virgo εντόπισαν τη συγχώνευση αυτή, ενημέρωσαν άμεσα την αστρονομική κοινότητα. Δεκάδες τηλεσκόπια άρχισαν έρευνες για κύματα φωτός από το γεγονός, ωστόσο μέχρι τώρα δεν έχουν εντοπιστεί σήματα. Μέχρι τώρα, τέτοια φωτεινά αντίστοιχα στα σήματα βαρυτικών κυμάτων έχουν θεαθεί μόνο μία φορά, στο γεγονός GW170817. Tο γεγονός εκείνο περιελάμβανε μια σύγκρουση μεταξύ δύο αστέρων νετρονίων η οποία εθεάθη από δεκάδες τηλεσκόπια στη Γη και στο διάστημα. Οι συγκρούσεις μεταξύ αστέρων νετρονίων έχουν αποτέλεσμα την εκτόξευση μάζας προς πάσα κατεύθυνση, και ως εκ τούτου εκπέμπουν φως. Αντίστοιχα, οι συγχωνεύσεις μαύρων τρυπών, στις περισσότερες περιπτώσεις, θεωρείται πως δεν παράγουν φως.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες των LIGO και Virgo υπάρχουν μερικοί πιθανοί λόγοι που το συμβάν της 19ης Αυγούστου δεν εθεάθη από τηλεσκόπια που λειτουργούν με το φως. Πρώτον, το γεγονός αυτό ήταν έξι φορές πιο μακριά από αυτό που παρατηρήθηκε το 2017. Δεύτερον, εάν η σύγκρουση περιελάμβανε δύο μαύρες τρύπες, τότε δεν θα έβγαζε φως. Τρίτον, εάν το ένα αντικείμενο ήταν αστέρας νετρονίων, ο εννεαπλάσιας μάζας «σύντροφός» του μπορεί να το «κατάπιε» ολόκληρο: Ένας αστέρας νετρονίων που «καταβροχθίζεται» από μια μαύρη τρύπα δεν θα εξέπεμπε φως.

«Σκέφτομαι τον Pac-Man να τρώει μια μικρή κουκκίδα» είπε η κα. Καλογερά. «Όταν οι μάζες είναι πολύ ασύμμετρες, ο μικρότερος αστέρας νετρονίων μπορεί να “φαγωθεί” με μια δαγκωματιά».

Όσον αφορά στο πώς θα διαπιστωθεί εάν το μυστηριώδες αντικείμενο ήταν αστέρας νετρονίων ή μαύρη τρύπα, θα ακολουθήσουν περισσότερες παρατηρήσεις με τα LIGO και Virgo, καθώς και άλλα τηλεσκόπια, προκειμένου να βρεθεί εάν υπάρχουν επιπλέον αντικείμενα στο «κενό μάζας».

«Είναι η πρώτη ματιά σε αυτό που θα μπορούσε να είναι ένας ολόκληρος νέος πληθυσμός συμπαγών δυαδικών αντικειμένων» είπε ο Τσάρλι Χόι, του LIGO Scientific Collaboration και τελειόφοιρος του Cardiff University. «Αυτό που είναι συναρπαστικό είναι πως είναι μόνο η αρχή. Καθώς τα μέσα γίνονται όλο και πιο ευαίσθητα, θα παρατηρούμε όλο και περισσότερα τέτοια σήματα, και θα είμαστε σε θέση να εξακριβώνουμε τους πληθυσμούς αστέρων νετρονίων και μαύρων τρυπών στο σύμπαν».

Όπως είπε ο Πέδρο Μαρονέτι, του NSF, το κενό μάζας αποτελούσε ένα ενδιαφέρον αίνιγμα για δεκαετίες, και τώρα έχει βρεθεί ένα αντικείμενο που βρίσκεται ακριβώς εκεί. «Αυτό δεν μπορεί να εξηγηθεί χωρίς να αψηφήσουμε την κατανόησή μας ως προς την εξαιρετικά πυκνή ύλη ή αυτά που γνωρίζουμε για την εξέλιξη των άστρων. Αυτή η παρατήρηση είναι άλλο ένα παράδειγμα των δυνατοτήτων του πεδίου της αστρονομίας βαρυτικών κυμάτων» είπε χαρακτηριστικά.

https://physicsgg.me/2020/06/25/gw190814-%cf%84%ce%bf-%ce%bc%cf%85%cf%83%cf%84%ce%ae%cf%81%ce%b9%ce%bf-%ce%b5%ce%bd%cf%8c%cf%82-%ce%b1%cf%83%cf%84%cf%81%ce%bf%ce%bd%ce%bf%ce%bc%ce%b9%ce%ba%ce%bf%cf%8d-%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%ce%ba/

[Δροσος Γεωργιος]

Τι είναι τα ORCs ;

Περίεργα κυκλικά αντικείμενα ανακάλυψαν οι επιστήμονες βαθιά στο διάστημα τα οποία δεν μοιάζουν με κανένα γνωστό είδος αστρικών αντικειμένων. Οι επιστήμονες που τα εντόπισαν, ακόμη δεν έχουν καταλήξει περί τίνος πρόκειται και πως σχηματίστηκαν.

Έως τώρα έχουν ανακαλυφθεί τέσσερα τέτοια αντικείμενα, όλα σε σχήμα κύκλου.

Οι ερευνητές υποθέτουν ότι μπορεί τα αντικείμενα μπορεί να δημιουργήθηκαν από κάποιο μεγάλο γεγονός σε κάποιο μέρος του γαλαξία, όπως μια έκρηξη μεγάλης ισχύος ή συγχωνεύσεις άστρων νετρονίων. Το τι ισχύει παραμένει μυστήριο αλλά σύμφωνα με τους επιστήμονες, πρόκειται για κάτι που συνέβη στο μακρινό παρελθόν.

Τα κυκλικά αντικείμενα, θα μπορούσαν επίσης να είναι ένα ήδη γνωστό φαινόμενο από μια άλλη οπτική γωνία. Οι αστρονόμοι λένε επίσης ότι υπάρχει η πιθανότητα να μην πρόκειται για μια νέα κατηγορία αστρικών αντικειμένων, αλλά για κάποια ήδη γνωστή που τώρα φαίνεται διαφορετικά με τις νέες δυνατότητες παρατήρησης που υπάρχουν σήμερα.

Τα αντικείμενα εντοπίστηκαν από ένα νέο είδος ραδιοτηλεσκοπίου το ASKAP (Australia Square Kilometer Array Pathfinder), όπως αναφέρουν οι επιστήμονες σε έρευνά τους που δημοσιεύθηκε στο ηλεκτρονικό αρχείο ανοικτής πρόσβασης σε ερευνητικές δημοσιεύσεις arXiv [unexpected Circular Radio Objects at High Galactic Latitude] η οποία έχει υποβληθεί για δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό Nature Astronomy.

https://arxiv.org/abs/2006.14805

Η ανακάλυψη των μυστήριων κυκλικών αντικειμένων, έγινε ενώ οι ερευνητές σάρωναν τον ουρανό επιχειρώντας να φτιάξουν τον Εξελικτικό Χάρτη του Διαστήματος (EMU).

Ελλείψει στοιχείων για την πηγή προέλευσης των κυκλικών αντικειμένων, οι αστρονόμοι που τα ανακάλυψαν αποφάσισαν να τα ονομάσουν «Odd Radio Circles=ORCs» , δηλαδή Παράξενους Ραδιο-Κύκλους.

Το σφαιρικό σχήμα είναι αρκετά κοινό στην αστρονομία και συχνά αποτελεί ένδειξη ενός μεγαλύτερου συνόλου από διαφορετικά αντικείμενα. Μπορεί να είναι οτιδήποτε, από τα απομεινάρια ενός σουπερνόβα, ένα πλανητικό νεφέλωμα, ένας πρωτοπλανητικός δίσκος ή ένας γαλαξίας στον οποίο σχηματίζονται άστρα, ιδωμένος από μια συγκεκριμένη γωνία. Επίσης οι κύκλοι μπορεί να είναι και ένδειξη σφάλματος που προκύπτει σε τηλεσκόπια που δεν έχουν βαθμονομηθεί σωστά ή ακόμη και κάτι εντελώς διαφορετικό.

Αλλά οι εν λόγω κύκλοι δεν φαίνεται να ταιριάζουν με καμιά από αυτές τις παραδοσιακές εξηγήσεις και περιγραφές. Αντίθετα, «μοιάζουν να είναι ένα νέο είδος αστρονομικών αντικειμένων», αναφέρουν οι ερευνητές.

https://physicsgg.me/2020/07/09/%cf%84%ce%b9-%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%cf%84%ce%b1-orcs/

[Δροσος Γεωργιος]

Τηλεσκόπια βλέπουν για πρώτη φορά την εκρηκτική γέννηση ενός μάγναστρου.

Κάπου, κάποτε στο Σύμπαν, δύο άστρα νετρονίων συγκρούστηκαν και ενώθηκαν σε μια έκρηξη που απελευθέρωσε σε μισό δευτερόλεπτο περισσότερη ενέργεια από ό,τι θα παραγάγει ο Ήλιος σε όλη τη διάρκεια της ζωής του.

Δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα, η πανίσχυρη λάμψη έφτασε στη Γη και παρατηρήθηκε από μια πλειάδα διαστημικών και επίγειων τηλεσκοπίων. Πιθανότατα σηματοδοτεί τη γέννηση ενός τερατώδους μαγνητικού άστρου που ονομάζεται μάγναστρο, αναφέρει διεθνής ερευνητική ομάδα που παρακολούθησε το φαινόμενο.

Η μελέτη, η πρώτη που παρακολουθεί την πιθανή γέννηση ενός τέτοιου σώματος, έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο έγκριτο Astrophysical Journal και είναι ήδη διαθέσιμη στην υπηρεσία προδημοσίευσης arXiv.

https://arxiv.org/abs/2008.08593

Ένωση γιγάντων

Τα άστρα νετρονίων είναι συμπιεσμένοι πυρήνες μεγάλων άστρων τα οποία εξάντλησαν τα πυρηνικά καύσιμά τους και κατέρρευσαν κάτω από το ίδιο τους το βάρος. Είναι τα πιο πυκνά αντικείμενα στο Σύμπαν μετά τις μαύρες τρύπες, και συσσωρεύουν περίπου τη μάζα του Ήλιου σε μια σφαίρα με διάμετρο μόλις μερικών χιλιομέτρων. Σε αυτή την πυκνότητα, ένα σπιρτόκουτο γεμάτο ύλη από άστρο νετρονίων θα ζύγιζε γύρω στα 3 δισεκατομμύρια τόνους.

Όταν δύο άστρα νετρονίων ενώνονται συνήθως σχηματίζουν ένα βαρύτερο άστρο νετρονίων που καταρρέει και μετατρέπεται σε μαύρη τρύπα μέσα σε μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου, εξηγεί η Ουέν-φάι Φονγκ του Πανεπιστημίου Northwestern του Ιλινόις, επικεφαλής της διεθνούς μελέτης.

«Η μελέτη μας δείχνει πως στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι πιθανό να επέζησε το βαρύτερο αντικείμενο. Αντί να καταρρεύσει σε μαύρη τρύπα, μετατράπηκε σε μάγναστρο» αναφέρει.

Τα μάγναστρα είναι άστρα νετρονίων που διαθέτουν εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία.

Κιλονόβα

Η λάμψη που καταγράφηκε ήταν ένα «κιλονόβα», ένα είδος έκρηξης που πιστεύεται ότι πυροδοτείται όταν ένα άστρο νετρονίων συγχωνεύεται με ένα δεύτερο άστρο νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα. Η εκρηκτική ένωση απελευθερώνει αρχικά μια σύντομη έκλαμψη ακτινοβολίας γάμμα, την οποία ακολουθεί η εκπομπή φωτός σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.

Η πανίσχυρη αλλά βραχεία έκλαμψη ακτίνων γ έγινε αρχικά αντιληπτή από το διαστημικό τηλεσκόπιο Swift, οπότε οι ερευνητές ζήτησαν τη συνδρομή άλλων τηλεσκοπίων όπως το Hubble για να εξετάσουν την πηγή της ακτινοβολίας.

Όμως τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων δεν ήταν αυτά που περίμεναν οι αστρονόμοι –η ακτινοβολία που κατέγραψε το Hubble στο φάσμα του εγγύς υπέρυθρου ήταν δέκα φορές πιο έντονη από ό,τι θα αναμενόταν από τη σύγκρουση δύο άστρων νετρονίων και την κατάρρευσή τους σε μαύρη τρύπα.

«Οι πληροφορίες που πρόσφερε το Hubble μάς έκαναν να συνειδητοποιήσουμε ότι έπρεπε να απορρίψουμε τις συμβατικές θεωρίες, και ότι αυτό που βλέπαμε ήταν ένα νέο φαινόμενο» σχολιάζει ο Τάνμοϊ Λάσκαρ του Πανεπιστημίου του Μπαθ στη Βρετανία, μέλος της ομάδας.

Η εξήγηση που προτείνει η μελέτη είναι ότι στη συγκεκριμένη περίπτωση η σύγκρουση δύο άστρων νετρονίων οδήγησε στο σχηματισμό όχι μιας μελανής οπής αλλά ενός μάγναστρου.

Αν η υπόθεση αυτή ευσταθεί, η υπέρυθρη λάμψη πρέπει να προκλήθηκε από υλικό που παγιδεύτηκε στο μαγνητικό πεδίο του μάγναστρου και εκτινάχθηκε με βία στο διάστημα. To υλικό αυτό περιέχει σημαντικές ποσότητες βαρέων, ραδιενεργών στοιχείων, των οποίων η διάσπαση απελευθερώνει μεγάλα ποσά ακτινοβολίας.

Η ερευνητική ομάδα αναγνωρίζει ότι η μελέτη δεν αρκεί για να αποδείξει πέρα από κάθε αμφιβολία ότι το κιλονόβα προήλθε από τον σχηματισμό ενός μάγναστρου.

Πιθανότατα όμως θα μπορέσουν να επιβεβαιώσουν το συμπέρασμα με επόμενες παρατηρήσεις: αν η ακτινοβολία προήλθε όντως από ένα νεογέννητο μάγναστρο, τα επόμενα χρόνια το υλικό που εκτινάχθηκε στο διάστημα θα αρχίσει να λάμπει στο φάσμα των ραδιοκυμάτων.

Η ανίχνευση αυτής της ακτινοβολίας θα αποδείκνυε ότι πράγματι είδαμε ένα μάγναστρο να γεννιέται.

https://physicsgg.blogspot.com/2020/11/blog-post_69.html

[Δροσος Γεωργιος]

Ένα ξεχωριστό μάγναστρο.

Τα μάγναστρα είναι ένας ιδιαίτερος τύπος άστρων νετρονίων που δημιουργούν ισχυρότατα μαγνητικά πεδία. Πόσο ισχυρά;

Η ένταση του μαγνητικού πεδίου της Γης είναι της τάξης του ενός Gauss(=10-4Tesla), ενώ ο μαγνήτης του ψυγείου δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο περίπου 100 Gauss. Τα μάγναστρα, από την άλλη πλευρά, δημιουργούν μαγνητικά πεδία περίπου ενός εκατομμυρίου δισεκατομμυρίων Gauss. Αν ένα μάγναστρο βρισκόταν σε απόσταση περίπου 60.000 χιλιομέτρων από τη Γη, θα διέγραφε τα δεδομένα από όλες τις πιστωτικές κάρτες στη Γη!

Στις 12 Μαρτίου του 2020, oι αστρονόμοι ανίχνευσαν ένα νέο μάγναστρο με το τηλεσκόπιο Neil Gehrels Swift της NASA, σε απόσταση περίπου 21.000 ετών φωτός από τη Γη.

Πρόκειται για το 31ο γνωστό μάγναστρο, από τα περίπου 3.000 γνωστά άστρα νετρονίων, το οποίο ονομάστηκε J1818.0-1607.

Το J1818.0-1607 ξεχωρίζει διότι είναι το νεώτερο γνωστό μάγναστρο, με μια ηλικία που υπολογίζεται γύρω στα 500 χρόνια. Επίσης περιστρέφεται γρηγορότερα από κάθε άλλο γνωστό μάγναστρο εκτελώντας 1 περιστροφή ανά 1,4 δευτερόλεπτα.

Οι παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Chandra του J1818.0-1607 που λήφθηκαν τρεις εβδομάδες μετά την ανακάλυψη από το Swift έδωσαν στους αστρονόμους την πρώτη εικόνα υψηλής ανάλυσης αυτού του αντικειμένου με ακτίνες Χ. Τα δεδομένα του Chandra αποκάλυψαν μια σημειακή πηγή στην θέση που βρίσκονταν το μάγναστρο, περιβαλλόμενη από διάχυση ακτίνων Χ, πιθανότατα εξαιτίας της ανάκλασής των από την μεσοαστρική σκόνη στην γειτονιά της. Ο Harsha Blumer του Πανεπιστημίου της Δυτικής Βιρτζίνια και ο Samar Safi-Harb του Πανεπιστημίου της Μανιτόμπα στον Καναδά δημοσίευσαν τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων του J1818.0-1607 με το Chandra, στο περιοδικό Astrophysical Journal Letters με τίτλο: Chandra observations of the newly discovered magnetar Swift J1818.0-1607].

https://arxiv.org/pdf/2011.00324.pdf

https://physicsgg.me/2021/01/09/%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%ce%be%ce%b5%cf%87%cf%89%cf%81%ce%b9%cf%83%cf%84%cf%8c-%ce%bc%ce%ac%ce%b3%ce%bd%ce%b1%cf%83%cf%84%cf%81%ce%bf/

[Δροσος Γεωργιος]

Ο μαγικός κόσμος των αστέρων νετρονίων.

Ομιλητής Δρ. Γιάννης Αντωνιάδης,

Ερευνητής στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας Έρευνας, Κρήτη

Γεννήθηκε το 1986 στο Διδυμότειχο και σπούδασε Φυσική στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Μετά την αποφοίτησή του από το Α.Π.Θ. Έκανε το Διδακτορικό του στο Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας Max-Planck στη Βόννη της Γερμανίας. Ξεκίνησε στο Ινστιτούτο Dunlap τον Οκτώβριο του 2014.

Η έρευνά του επικεντρώνεται στη χρήση πάλσαρ ως εργαστήρια για τη μελέτη της θεμελιώδους φυσικής, ενώ ενδιαφέρεται ιδιαίτερα για τη μέτρηση των μαζών των πάλσαρ του χιλιοστού του δευτερολέπτου. Μελετά επίσης τον αντίκτυπο της εκπομπής βαρυτικών κυμάτων στις τροχιές του δυαδικού πάλσαρ.

Ως διδακτορικός φοιτητής παρατήρησε το δυαδικό αστρικό σύστημα με τη βοήθεια του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου (VLT) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου στη Χιλή και, όπως είπε, ανακάλυψε ότι το συγκεκριμένο άστρο νετρονίων έχει τη μεγαλύτερη μάζα από οποιαδήποτε άλλο άστρο πάλσαρ έχει ποτέ ανακαλυφθεί, ενώ είναι ικανό να μεταβάλλει το χώρο γύρω του ακριβώς όπως προέβλεψε η θεωρία του Αϊνστάιν. Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science.

Το 2016, του απονεμήθηκε το υψηλού κύρους βραβείο John C. Polanyi στη Φυσική για την έρευνά του στα αστέρια νετρονίων και άλλα αστρονομικά αντικείμενα από την Κυβέρνηση του Οντάριο. Το βραβείο Polanyi απονέμεται κάθε χρόνο σε νέους επιστήμονες που διαπρέπουν στα Πανεπιστήμια του Οντάριο στον Καναδά.

Άλλες διακρίσεις και βραβεία που έχει λάβει είναι το Μετάλλιο Otto Hahn από την Εταιρεία Max-Planck (2014), το Best PhD στη Βαρυτική, Πυρηνική και Ατομική Φυσική από τη Γερμανική Φυσική Εταιρεία (2013) και το Best PhD, από το Πανεπιστήμιο της Βόννης (2013).

https://physicsgg.blogspot.com/2021/02/blog-post_25.html

[Δροσος Γεωργιος]

Κατανοώντας την Υψηλής Ενέργειας Ακτινοβολία στα Πάλσαρς.

Τα πάλσαρς είναι στην πραγματικότητα απλές ηλεκτρομαγνητικές μηχανές που όμως λειτουργούν σε ακραίες φυσικές συνθήκες. Η πηγή ενέργειας στα πάλσαρς πηγάζει από την περιστροφή των τεράστιων μαγνητικών πεδίων η οποία τροφοδοτεί μαγνητουδροδυναμικούς ανέμους επιταχύνοντας ταυτόχρονα σωματίδια σε ενέργειες οι οποίες είναι ικανές να παράγουν GeV (ή ακόμα και TeV) φωτόνια.

Την τελευταία δεκαετία, η πληθώρα παρατηρησιακών δεδομένων, η οποία προέρχεται κυρίως από το δορυφόρο Fermi, έχει φέρει μία επανάσταση στη μελέτη και στην κατανόηση της ακτινοβολίας ακτίνων γ των πάλσαρς. Πολύ πιο πρόσφατα παρατηρήσεις θερμικής ακτινοβολίας ακτίνων Χ από το NICER έδωσαν ισχυρές ενδείξεις ύπαρξης μαγνητικών πολυπόλων στην επιφάνεια των millisecond πάλσαρς.

Αρχικά θα συζητήσω το πρόβλημα των πάλσαρς παρουσιάζοντας ταυτόχρονα βασικά μαγνητοσφαιρικά μοντέλα. Θα παρουσιάσω επίσης πρόσφατες μελέτες μας που δείχνουν ότι τα Fermi πάλσαρς βρίσκονται σε ένα τρισδιάστατο επίπεδο εμβαπτισμένο σε ένα τετρασδιάστατο χώρο που συνδέει θεμελιώδη παρατηρήσιμα μεγέθη (ολική λαμπρότητα στις ακτίνες γ, φασματική ενέργεια αποκοπής, μαγνητικό πεδίο επιφανείας και ρυθμό απώλειας ενέργειας). Το παρατηρούμενο αυτό θεμελιώδες επίπεδο συμπίπτει με τη θεωρητική σχέση που αντιστοιχεί στην ακτινοβολία καμπυλότητας (curvature radiation). Στη συνέχεια θα παρουσιάσω κινητικά (particle-in-cell) μοντέλα που αναπαράγουν τόσο τις μορφολογίες των παρατηρούμενων καμπυλών φωτός όσο και το θεμελιώδες επίπεδο των πάλσαρς ακτίνων γ. Θα παρουσιάσω επίσης Markov chain Monte Carlo εξερευνήσεις του παραμετρικού χώρου που οδηγούν στον προσδιορισμό λεπτομερών μαγνητικών δομών, οι οποίες αναπαράγουν την παρατηρούμενη από το NICER καμπύλη φωτός των θερμικών ακτίνων Χ. Θα δείξω ότι οι εκφυλισμοί μαγνητικού πεδίου που ανακαλύψαμε πρακτικά αίρονται, όταν ληφθεί υπόψη η καμπύλη φωτός ακτίνων γ (που παρατηρείται από το Fermi). Τέλος, θα αναφερθώ στα επόμενα βήματα αυτών των μελετών όπως επίσης και στην σημασία τους για τον ευρύτερο χώρο της αστροφυσικής υψηλών ενεργειών.

https://physicsgg.blogspot.com/2021/04/blog-post.html

[Δροσος Γεωργιος]

Τα όρια της ύλης στους αστέρες νετρονίων.

Tο NICER ( Neutron star Interior Composition Explorer) είναι ένα τηλεσκόπιο ακτίνων X της NASA που βρίσκεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Σκοπός του είναι να βοηθήσει τους φυσικούς να κατακτήσουν τις καρδιές των άστρων νετρονίων, τα υπολείμματα τεράστιων άστρων που εξερράγησαν ως σουπερνόβα. Οι αστροφυσικοί θέλουν να κατανοήσουν τη φύση της ύλης μέσα σε αυτά τα αντικείμενα, που βρίσκονται στα όρια της κατάρρευσης προς μαύρες τρύπες. Αλλά για να γίνει αυτό, απαιτούνται ακριβείς μετρήσεις των μαζών και των μεγεθών τους, και εκεί βρίσκεται η συνεισφορά του NICER. Η ύλη στον πυρήνα των άστρων νετρονίων φτάνει στην πιο ακραία μορφή που μπορούμε να μετρήσουμε. Το NICER έδειξε ότι αυτή η μυστηριώδης κατάσταση της ύλης είναι λιγότερο συμπιεστή από ό,τι προβλεπόταν.

Το εύρημα αυτό βασίζεται στις παρατηρήσεις του PSR J0740 + 6620 (για συντομία J0740), το πιο γνωστό άστρο νετρονίων, το οποίο βρίσκεται σε απόσταση 3600 έτη φωτός από τη Γη, στον αστερισμό της Καμηλοπάρδαλης. Το J0740, που αποτελεί το ένα μέλος ενός δυαδικού συστήματος (το δεύτερο μέλος είναι λευκός νάνος), εκτελεί 346 στροφές ανά δευτερόλεπτο. Παλαιότερες μετρήσεις έδειχναν ότι η μάζα του J0740 είναι περίπου 2,1 φορές η μάζα του Ήλιου.

Στην επιφάνεια ενός άστρου νετρονίων υπάρχει μια ατμόσφαιρα από υδρογόνο ή ήλιο πάνω από τον φλοιό βαρύτερων στοιχείων. Περίπου ένα μίλι πιο κάτω είναι ο εξωτερικός πυρήνας, όπου τα άτομα καταρρέουν στα δομικά τους στοιχεία: νετρόνια, πρωτόνια και ηλεκτρόνια. Εδώ, η τεράστια πίεση κάνει τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν μια θάλασσα κυρίως νετρονίων – με πυκνότητα έως και διπλάσια της πυκνότητας των ατομικών πυρήνων.

Αλλά ποια είναι η κατάσταση της ύλης στον εσωτερικό πυρήνα; Είναι νετρόνια παντού ή τα νετρόνια διασπώνται στα συστατικά τους, τα κουάρκ;

Στα παραδοσιακά μοντέλα ενός τυπικού άστρου νετρονίων, με περίπου 1,4 φορές τη μάζα του Ήλιου, οι φυσικοί αναμένουν ότι ο εσωτερικός πυρήνας θα συνίσταται κυρίως από νετρόνια. Η μικρότερη πυκνότητα διασφαλίζει ότι τα νετρόνια απέχουν μεταξύ τους παραμένοντας άθικτα, κάτι που συνεπάγεται μια εσωτερική ασυμπιεστότητα και ένα μεγαλύτερου μεγέθους άστρο.

Σε πιο μεγάλα άστρα νετρονίων όπως το J0740, η πυκνότητα του εσωτερικού πυρήνα είναι πολύ μεγαλύτερη, και τα νετρόνια συνθλίβονται πλησιάζοντας μεταξύ τους. Δεν είναι σαφές εάν τα νετρόνια μπορούν να παραμείνουν άθικτα υπό αυτές τις συνθήκες ή αν διασπώνται προς τα συστατικά τους κουάρκ. Οι θεωρητικοί υποπτεύονται ότι διαλύονται υπό την πίεση, αλλά παραμένουν πολλά ερωτήματα σχετικά με τις λεπτομέρειες. Για να πάρουν απαντήσεις, είναι απαραίτητη μια ακριβής μέτρηση του μεγέθους ενός πολύ μεγάλου άστρου νετρονίων. Ένα μικρότερο άστρο θα ευνοούσε σενάρια όπου τα κουάρκ περιφέρονται ελεύθερα στον πυρήνα, γιατί τα μικρότερα σωματίδια μπορούν να συμπιεστούν σε κοντινότερες αποστάσεις. Ένα μεγαλύτερο άστρο θα ευνούσε την παρουσία πιο περίπλοκων μορφών ύλης.

Δύο ερευνητικές ομάδες χρησιμοποίησαν διαφορετικές προσεγγίσεις όσον αφορά την διάμετρο του J0740, καταλήγοντας σε 24,8 χιλιόμετρα και 27,4 χιλιόμετρα, αντίστοιχα. Τα δύο αποτελέσματα αλληλεπικαλύπτονται από τις αβεβαιότητές τους.

Το αποτέλεσμα για τον J0740, σε συνδυασμό με μια προηγούμενη μέτρηση του NICER για το πάλσαρ J0030 + 0451, αλλά και άλλων παρατηρήσεων, απορρίπτουν μοντέλα περισσότερο συμπιέσιμων άστρων νετρονίων, συμπεριλαμβανομένων των περιπτώσεων όπου το εσωτερικό τους θεωρείται ως μια θάλασσα κουάρκ. Η μάζα και το μέγεθος του J0740 δημιουργούν επίσης προβλήματα και στα λιγότερο συμπιέσιμα μοντέλα, τα οποία τείνουν να είναι πολύ πλούσια σε νετρόνια.

Τα τελευταία θεωρητικά μοντέλα προτείνουν κάποιες εναλλακτικές λύσεις, όπως άστρα νετρονίων με εσωτερικούς πυρήνες που περιέχουν ένα μείγμα νετρονίων, πρωτονίων και εξωτικής ύλης από κουάρκ ή νέους συνδυασμούς κουάρκ. Οι μελλοντικές παρατηρήσεις του NICER θα βοηθήσουν τους φυσικούς ή να βρουν το σωστό θεωρητικό μοντέλο ή να απορρίψουν οριστικά μερικά από αυτά.

δείτε το σχετικό βίντεο της NASA:

[Δροσος Γεωργιος]

Ο πρώτος λεπτομερής χάρτης των μαύρων τρυπών και των άστρων νετρονίων του Σύμπαντος.

Το γερμανικής κατασκευής διαστημικό τηλεσκόπιο eROSITA που εντοπίζει και μελετά τις ακτίνες Χ στο Σύμπαν κατάφερε να δημιουργήσει τον πιο λεπτομερή χάρτη των μαύρων τρυπών και των άστρων νετρονίων στο Σύμπαν. Ανάμεσα τους είναι και περισσότερα από τρία εκατ. σώματα που ανακαλύφθηκαν τα τελευταία δύο έτη. Το eROSITA εκτοξεύτηκε το 2019 και είναι το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ ικανό να παρατηρεί ολόκληρο τον ουρανό και βρίσκεται σε ένα σημείο που έχει την πιο καθαρή θέα του Διαστήματος από άλλα διαστημικά τηλεσκόπια.

Ήδη το τηλεσκόπιο έχει κάνει αρκετές πολύ σημαντικές ανακαλύψεις όπως οι γιγάντιες κοσμικές φυσαλίδες που υπάρχουν στο κέντρο του γαλαξία μας. Οι ανακαλύψεις αυτές βοηθούν τους επιστήμονες να βρουν απαντήσεις σε μεγάλα κοσμολογικά μυστήρια όπως η παρουσία και οι ιδιότητες της σκοτεινής ενέργειας στο Σύμπαν.

«Για πρώτη φορά έχουμε στην διάθεση μας ένα τηλεσκόπιο ακτίνων Χ που μπορεί να λειτουργήσει με τρόπο παρόμοιο με αυτό των ευρέως πεδίου οπτικά τηλεσκόπια που χρησιμοποιούμε σήμερα. Με το eROSITA καλύπτουμε με αποτελεσματικότητα όλο τον ουρανό και μπορούμε να μελετήσουμε κολοσσιαίες δομές όπως ολόκληρο τον γαλαξία μας. Με τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ μπορούμε να κάνουμε λεπτομερείς παρατηρήσεις σε πολύ μακρινές περιοχές του Σύμπαντος και να συλλέγουμε δεδομένα για τα αρχικά στάδια της ύπαρξης του. Όμως μέχρι τώρα δεν μπορούσαμε να συνθέσουμε μεγάλο αριθμό μαύρων τρυπών και άστρων νετρονίων και να δημιουργήσουμε ένα κατάλογο που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την μελέτη της εξέλιξης του Σύμπαντος» αναφέρει ο Αντρέα Μερλόνι, επικεφαλής της λειτουργίας του eROSITA.

https://www.naftemporiki.gr/story/1754470/o-protos-leptomeris-xartis-ton-mauron-trupon-kai-ton-astron-nesumpantostronion-tou-

[Δροσος Γεωργιος]

Ο πρώτος λεπτομερής χάρτης των μαύρων τρυπών και των άστρων νετρονίων του Σύμπαντος.

Το γερμανικής κατασκευής διαστημικό τηλεσκόπιο eROSITA που εντοπίζει και μελετά τις ακτίνες Χ στο Σύμπαν κατάφερε να δημιουργήσει τον πιο λεπτομερή χάρτη των μαύρων τρυπών και των άστρων νετρονίων στο Σύμπαν. Ανάμεσα τους είναι και περισσότερα από τρία εκατ. σώματα που ανακαλύφθηκαν τα τελευταία δύο έτη. Το eROSITA εκτοξεύτηκε το 2019 και είναι το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ ικανό να παρατηρεί ολόκληρο τον ουρανό και βρίσκεται σε ένα σημείο που έχει την πιο καθαρή θέα του Διαστήματος από άλλα διαστημικά τηλεσκόπια.

Ήδη το τηλεσκόπιο έχει κάνει αρκετές πολύ σημαντικές ανακαλύψεις όπως οι γιγάντιες κοσμικές φυσαλίδες που υπάρχουν στο κέντρο του γαλαξία μας. Οι ανακαλύψεις αυτές βοηθούν τους επιστήμονες να βρουν απαντήσεις σε μεγάλα κοσμολογικά μυστήρια όπως η παρουσία και οι ιδιότητες της σκοτεινής ενέργειας στο Σύμπαν.

«Για πρώτη φορά έχουμε στην διάθεση μας ένα τηλεσκόπιο ακτίνων Χ που μπορεί να λειτουργήσει με τρόπο παρόμοιο με αυτό των ευρέως πεδίου οπτικά τηλεσκόπια που χρησιμοποιούμε σήμερα. Με το eROSITA καλύπτουμε με αποτελεσματικότητα όλο τον ουρανό και μπορούμε να μελετήσουμε κολοσσιαίες δομές όπως ολόκληρο τον γαλαξία μας. Με τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ μπορούμε να κάνουμε λεπτομερείς παρατηρήσεις σε πολύ μακρινές περιοχές του Σύμπαντος και να συλλέγουμε δεδομένα για τα αρχικά στάδια της ύπαρξης του. Όμως μέχρι τώρα δεν μπορούσαμε να συνθέσουμε μεγάλο αριθμό μαύρων τρυπών και άστρων νετρονίων και να δημιουργήσουμε ένα κατάλογο που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την μελέτη της εξέλιξης του Σύμπαντος» αναφέρει ο Αντρέα Μερλόνι, επικεφαλής της λειτουργίας του eROSITA.

https://www.naftemporiki.gr/story/1754470/o-protos-leptomeris-xartis-ton-mauron-trupon-kai-ton-astron-nesumpantostronion-tou-

[Δροσος Γεωργιος]

Ο πρώτος λεπτομερής χάρτης των μαύρων τρυπών και των άστρων νετρονίων του Σύμπαντος.

Το γερμανικής κατασκευής διαστημικό τηλεσκόπιο eROSITA που εντοπίζει και μελετά τις ακτίνες Χ στο Σύμπαν κατάφερε να δημιουργήσει τον πιο λεπτομερή χάρτη των μαύρων τρυπών και των άστρων νετρονίων στο Σύμπαν. Ανάμεσα τους είναι και περισσότερα από τρία εκατ. σώματα που ανακαλύφθηκαν τα τελευταία δύο έτη. Το eROSITA εκτοξεύτηκε το 2019 και είναι το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ ικανό να παρατηρεί ολόκληρο τον ουρανό και βρίσκεται σε ένα σημείο που έχει την πιο καθαρή θέα του Διαστήματος από άλλα διαστημικά τηλεσκόπια.

Ήδη το τηλεσκόπιο έχει κάνει αρκετές πολύ σημαντικές ανακαλύψεις όπως οι γιγάντιες κοσμικές φυσαλίδες που υπάρχουν στο κέντρο του γαλαξία μας. Οι ανακαλύψεις αυτές βοηθούν τους επιστήμονες να βρουν απαντήσεις σε μεγάλα κοσμολογικά μυστήρια όπως η παρουσία και οι ιδιότητες της σκοτεινής ενέργειας στο Σύμπαν.

«Για πρώτη φορά έχουμε στην διάθεση μας ένα τηλεσκόπιο ακτίνων Χ που μπορεί να λειτουργήσει με τρόπο παρόμοιο με αυτό των ευρέως πεδίου οπτικά τηλεσκόπια που χρησιμοποιούμε σήμερα. Με το eROSITA καλύπτουμε με αποτελεσματικότητα όλο τον ουρανό και μπορούμε να μελετήσουμε κολοσσιαίες δομές όπως ολόκληρο τον γαλαξία μας. Με τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ μπορούμε να κάνουμε λεπτομερείς παρατηρήσεις σε πολύ μακρινές περιοχές του Σύμπαντος και να συλλέγουμε δεδομένα για τα αρχικά στάδια της ύπαρξης του. Όμως μέχρι τώρα δεν μπορούσαμε να συνθέσουμε μεγάλο αριθμό μαύρων τρυπών και άστρων νετρονίων και να δημιουργήσουμε ένα κατάλογο που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την μελέτη της εξέλιξης του Σύμπαντος» αναφέρει ο Αντρέα Μερλόνι, επικεφαλής της λειτουργίας του eROSITA.

https://www.naftemporiki.gr/story/1754470/o-protos-leptomeris-xartis-ton-mauron-trupon-kai-ton-astron-nesumpantostronion-tou-

[Δροσος Γεωργιος]

Ο πρώτος λεπτομερής χάρτης των μαύρων τρυπών και των άστρων νετρονίων του Σύμπαντος.

Το γερμανικής κατασκευής διαστημικό τηλεσκόπιο eROSITA που εντοπίζει και μελετά τις ακτίνες Χ στο Σύμπαν κατάφερε να δημιουργήσει τον πιο λεπτομερή χάρτη των μαύρων τρυπών και των άστρων νετρονίων στο Σύμπαν. Ανάμεσα τους είναι και περισσότερα από τρία εκατ. σώματα που ανακαλύφθηκαν τα τελευταία δύο έτη. Το eROSITA εκτοξεύτηκε το 2019 και είναι το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ ικανό να παρατηρεί ολόκληρο τον ουρανό και βρίσκεται σε ένα σημείο που έχει την πιο καθαρή θέα του Διαστήματος από άλλα διαστημικά τηλεσκόπια.

Ήδη το τηλεσκόπιο έχει κάνει αρκετές πολύ σημαντικές ανακαλύψεις όπως οι γιγάντιες κοσμικές φυσαλίδες που υπάρχουν στο κέντρο του γαλαξία μας. Οι ανακαλύψεις αυτές βοηθούν τους επιστήμονες να βρουν απαντήσεις σε μεγάλα κοσμολογικά μυστήρια όπως η παρουσία και οι ιδιότητες της σκοτεινής ενέργειας στο Σύμπαν.

«Για πρώτη φορά έχουμε στην διάθεση μας ένα τηλεσκόπιο ακτίνων Χ που μπορεί να λειτουργήσει με τρόπο παρόμοιο με αυτό των ευρέως πεδίου οπτικά τηλεσκόπια που χρησιμοποιούμε σήμερα. Με το eROSITA καλύπτουμε με αποτελεσματικότητα όλο τον ουρανό και μπορούμε να μελετήσουμε κολοσσιαίες δομές όπως ολόκληρο τον γαλαξία μας. Με τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ μπορούμε να κάνουμε λεπτομερείς παρατηρήσεις σε πολύ μακρινές περιοχές του Σύμπαντος και να συλλέγουμε δεδομένα για τα αρχικά στάδια της ύπαρξης του. Όμως μέχρι τώρα δεν μπορούσαμε να συνθέσουμε μεγάλο αριθμό μαύρων τρυπών και άστρων νετρονίων και να δημιουργήσουμε ένα κατάλογο που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την μελέτη της εξέλιξης του Σύμπαντος» αναφέρει ο Αντρέα Μερλόνι, επικεφαλής της λειτουργίας του eROSITA.

https://www.naftemporiki.gr/story/1754470/o-protos-leptomeris-xartis-ton-mauron-trupon-kai-ton-astron-nesumpantostronion-tou-

[Δροσος Γεωργιος]

Ανακαλύφθηκε νέος τύπος αστρικών εκρήξεων που εξηγεί ένα κοσμικό παράδοξο.

Μέχρι πρόσφατα οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι συγχωνεύσεις άστρων νετρονιών είναι ο μόνος τρόπος παραγωγής βαρέων στοιχείων, βαρύτερων από τον ψευδάργυρο. Ταυτόχρονα γνωρίζουμε ότι βαρέα στοιχεία παρήχθησαν λίγο μετά την Μεγάλη Έκρηξη από την οποία προέκυψε το Σύμπαν.

Όμως στο νεαρό Σύμπαν δεν ήταν εφικτό να έχουν υπάρξει συγχωνεύσεις άστρων νετρονίων. Απαιτείται έτσι η ανάδειξη κάποιας άλλης πηγής παραγωγής βαρέων στοιχείων. Η ανακάλυψη ενός αρχαίου άστρου στον γαλαξία μας, το SMSS J2003-11, παρέχει στους επιστήμονες τα πρώτα στοιχεία για μια άλλη πηγή δημιουργίας βαρέων στοιχείων όπως το ουράνιο και πιθανώς ο χρυσός.

Το αρχαίο άστρο βρίσκεται στο «φωτοστέφανο» που υπάρχει γύρω από τον γαλαξία μας. Αυτή η άλως αποτελείται από καυτά αέρια που τροφοδοτείται συνέχεια από ύλη που εκτοξεύεται από νεογέννητα άστρα ή από άστρα που βρίσκονται στα τελικά στάδια της ζωής τους. Στο φωτοστέφανο βρίσκεται το 1% των άστρων του γαλαξία μας.

Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «Nature» ομάδα ερευνητών αναφέρει ότι εντόπισε βαρέα στοιχεία στο SMSS J2003-11 τα οποία δεν προέκυψαν από την συγχώνευση άστρων νετρονίων αλλά από την κατάρρευση και έκρηξη ενός ταχύτατα περιστρεφόμενου άστρου με μάζα 25 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου που διέθετε πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο.

Οι ερευνητές αναφέρουν ότι πρόκειται για ένα άγνωστο μέχρι σήμερα τύπο κοσμικής έκρηξης τον οποίο ονόμασαν «μαγνητοπεριστροφικό υπερνόβα». H ανακάλυψη αναμένεται να ανοίξει ένα νέο πεδίο κοσμολογικών ερευνών και να φωτίσει άγνωστες πτυχές της εξέλιξης του Σύμπαντος.

[/b]https://www.naftemporiki.gr/story/1754688/anakalufthike-neos-tupos-astrikon-ekrikseon-pou-eksigei-ena-kosmiko-paradokso

[Δροσος Γεωργιος]

Άστρο «κοσμικό τέρας» ανακαλύφθηκε σε γαλαξιακό σμήνος.

University of Valencia

Καλλιτεχνική απεικόνιση του μάγναστρου που συμβαίνουν οι τρομερές εκρήξεις.

Τα μάγναστρα είναι μια υποκατηγορία αστέρων νετρονίων με σχήμα έντονα ελλειψοειδές εκ περιστροφής, μέσης διαμέτρου περίπου 20 χιλιομέτρων που περιστρέφονται γύρω από τον άξονά τους ταχύτατα. Έχουν πυκνότητα τέτοια ώστε μέσα στην διάμετρο των περίπου 20 χλμ. να βρίσκεται μάζα 500 χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης και να διαθέτουν πολύ ισχυρά μαγνητικά πεδία.Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Βαλένθια εντόπισαν ένα μάγναστρο το οποίο χαρακτηρίζουν «κοσμικό τέρας». Το μάγναστρο με την κωδική ονομασία GRB2001415 βρίσκεται σε ένα από τους γαλαξίες του σμήνους γαλαξιών του Γλύπτη σε απόσταση 13 εκατ. ετών φωτός. Σε αυτό το μάγναστρο εκδηλώνονται εκρήξεις οι οποίες σύμφωνα με τους ερευνητές απελευθερώνουν μέσα σε κλάσματα ενός δευτερολέπτου ενέργεια ίση με αυτή που παράγει ο Ήλιος σε χρονικό διάστημα 100 χιλιάδων ετών. Το γεγονός ότι οι εκρήξεις των μάγναστρων διαρκούν απειροελάχιστα καθιστά εξαιρετικά δύσκολη την παρατήρηση και μελέτη τους.Η ερευνητική ομάδα κατάφερε να μελετήσει το μάγναστρο χρησιμοποιώντας ένα επιστημονικό όργανο που βρίσκεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Η αιτία πρόκλησης των εκρήξεων στα μάγναστρα δεν έχει εξακριβωθεί και οι ερευνητές με βάση τα ευρήματα τους εικάζουν ότι μπορεί να οφείλονται σε αποσταθεροποιήσεις στην μαγνητόσφαιρα τους ή σε κάποια μορφή σεισμικών δονήσεων που δημιουργούνται στα εξωτερικά στρώματα του άστρου.

https://www.naftemporiki.gr/story/1818402/astro-kosmiko-teras-anakalufthike-se-galaksiako-sminos

[Δροσος Γεωργιος]

Δίδυμη γένεση στο διάστημα.

Το πάλσαρ PSR J2030+4415 που βρίσκεται σε απόσταση 1.600 έτη φωτός από τη Γη δημιούργησε μια τεράστια δέσμη ύλης-αντιύλης

Ένα μικροσκοπικό πάλσαρ στο μέγεθος μιας πόλης κατέρρευσε δημιουργώντας μια δέσμη ύλης και αντιύλης που εκτείνεται σε απόσταση τρισεκατομμυρίων μιλίων. Την πλήρη έκταση αυτού του ‘νήματος’ αποκάλυψε το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Chandra της NASA. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει στην ερμηνεία της εμφάνισης των ποζιτρονίων που ανιχνεύονται σε όλο τον Γαλαξία μας.Υπενθυμίζεται ότι τα ποζιτρόνια (ή αντι-ηλεκτρόνια) είναι το αντίστοιχο σωματίδιο αντιύλης του ηλεκτρονίου. Όταν τα φωτόνια έχουν ενέργεια μεγαλύτερη από 1,022 MeV, τότε παρουσία ύλης, μπορούν να μετατραπούν σε ζεύγη ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται δίδυμη γένεση.

https://physicsgg.me/2022/03/16/δίδυμη-γένεση-στο-διάστημα/

[Δροσος Γεωργιος]

Ένας νέος τύπος αστέρα νετρονίων.

Aπό την συγχώνευση δύο άστρων νετρονίων θα μπορούσε να προκύψει ένα τρίτο, με ασυνήθιστα μεγάλη μάζα και ένα απίστευτα ισχυρό μαγνητικό πεδίο.

Τον Αύγουστο του 2017, ανιχνεύθηκαν τα βαρυτικά κύματα και η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που προκλήθηκαν από την σύγκρουση ενός ζεύγους άστρων νετρονίων. Αυτή η ανακάλυψη αποτελεί ορόσημο στην διερεύνηση των συγχωνεύσεων άστρων νετρονίων. Όμως, μέχρι σήμερα, δεν έχουν ξεκαθαριστεί πλήρως ερωτήματα σχετικά με την μορφή που μπορούν να πάρουν τα υπολείμματα τέτοιων ακραίων γεγονότων.Οι Arthur Suvorov και ο Κώστας Γλαμπεδάκης (από το Πανεπιστήμιο στη Μούρθια της Ισπανίας), στην εργασία τους με τίτλο ‘Magnetically supramassive neutron stars‘, προβλέπουν ότι μερικά από αυτά τα υπολείμματα θα μπορούσαν να είναι μια νέα, άγνωστη προς το παρόν, κατηγορία άστρων νετρονίων.Οι ερευνητές θεωρούν ότι όταν δύο άστρα νετρονίων συγκρούονται, τότε ένα βαρύτερο άστρο νετρονίων μπορεί να αναδυθεί από το γεγονός της σύγκρουσης. Γενικά θεωρείται ότι αν η μάζα αυτού του αντικειμένου είναι δυο φορές περίπου μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου, μέσα σε δευτερόλεπτα το αντικείμενο θα καταρρεύσει βαρυτικά για να σχηματίσει μια μαύρη τρύπα. Αλλά οι Suvorov και Γλαμπεδάκης προβλέπουν ότι το εναπομείναν άστρο νετρονίων θα μπορούσε να αποτρέψει την κατάρρευση εφόσον δημιουργηθεί ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο (≥10¹⁷ Gauss=10¹³Tesla) στον πυρήνα του αντικειμένου κατά τη διάρκεια ή λίγο μετά τη συγχώνευση. Υπολόγισαν ότι αυτό το μαγνητικό πεδίο σταθεροποιεί το εναπομείναν άστρο νετρονίων, τόσο ώστε να επιβιώσει για μερικά χρόνια πριν το μαγνητικό του πεδίο εξασθενίσει αρκετά. Η εκτιμώμενη διάρκεια ζωής εξαρτάται από παράγοντες όπως η ένταση του μαγνητικού πεδίου, η μάζα και η θερμοκρασία του πυρήνα του υπολείμματος.Οι ερευνητές προβλέπουν ότι ένα τέτοιο γεγονός θα μπορούσε παρατηρηθεί από τις σύντομης διάρκειας εκρήξεις ακτίνων γάμμα και στη συνέχεια ακτίνων Χ καθώς θα αρχίζει ο σχηαμτισμός αυτού του αντικειμένου και στην συνέχεια μια γρήγορη έκλαμψη ραδιοκυμάτων καθώς το αντικείμενο αρχίζει να καταρρέει. Αυτές οι ‘υπογραφές» μπορούν να ανιχνευθούν σχετικά εύκολα από τα ήδη υπάρχοντα ραδιοτηλεσκόπια και παρατηρητήρια ακτινων Χ ή γ.

https://physicsgg.me/2022/03/24/ένας-νέος-τύπος-αστέρα-νετρονίων/

[Δροσος Γεωργιος]

Εντοπίστηκε η κοντινότερη στη Γη «μαύρη χήρα» 

ESA

Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός δυαδικού συστήματος που το ένα άστρο αποσπά την ύλη από τοπ γειτονικού του άστρο.

Είναι γνωστή ως «μαύρη χήρα» και πρόκειται για τη θηλυκή αράχνη που σε ορισμένα είδη του γένους Latrodectus επιτίθεται, εξοντώνει και τελικά καταβροχθίζει το αρσενικό με το οποίο έχει μόλις ζευγαρώσει. Οι αστρονόμοι αποφάσισαν να δώσουν το ίδιο όνομα σε άστρα που επιτίθονται και… κατασπαράζουν γειτονικά τους άστρα. Μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί περίπου 25 μαύρες χήρες στο γαλαξία μας. Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, του περίφημου MIT, εντόπισαν άλλη μια κοσμική μαύρη χήρα που είναι μάλιστα η κοντινότερη από αυτές που γνωρίζουμε στη Γη.Σε απόσταση τριών χιλιάδων ετών από τη Γη βρίσκεται ένα δυαδικό σύστημα που έλαβε την κωδική ονομασία ZTF J1406+1222. Το σύστημα αυτό αποτελείται από ένα πάλσαρ, ένα άστρο νετρονίων με ισχυρό μαγνητικό πεδίο που περιστρέφεται ταχύτατα γύρω από τον άξονα του, και ένα συμβατικό άστρο.Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση «Nature» οι ερευνητές αναφέρουν ότι τα δύο άστρα βρίσκονται σε εξαιρετικά κοντινή απόσταση και… χορεύουν με ταχύτατο ρυθμό αφού ολοκληρώνουν μια περιστροφή το ένα γύρω από το άλλο σε χρονικό διάστημα μόλις 62 λεπτών. Το πάλσαρ ρουφάει την ύλη του γείτονα του και πρόκειται για το δυαδικό σύστημα αυτού του είδους με την μικρότερη απόσταση ανάμεσα στα δύο του άστρα από όσα γνωρίζουμε.Σύμφωνα με τους ερευνητές υπάρχει και ένα τρίτο άστρο στην περιοχή που θεωρητικά αποτελεί και αυτό μέρος του συγκεκριμένου συστήματος αλλά βρίσκεται πολύ μακριά από τα άλλα δύο και δεν απειλείται από την μαύρη χήρα ούτε πιθανώς επηρεάζεται από τις αλληλεπιδράσεις και τα φαινόμενα που δημιουργούνται από το ζευγάρι.

 

COSMOKNOWLEDGE

Black Widow Pulsar Eating a Star

Το σύστημα αυτό και τα φαινόμενα που παράγει αναμένεται από και πέρα να αποτελέσει αντικείμενο προσοχής και μελέτης από τους επιστήμονες.

https://naftemporiki.gr/story/1859617/entopistike-i-kontinoteri-sti-gi-mauri-xira-binteo

[Δροσος Γεωργιος]

Ανακαλύφθηκε το λαμπρότερο πάλσαρ στο Σύμπαν.

Carl Knox, ARC Centre of Excellence for Gravitatio

Καλλιτεχνική απεικόνιση του λαμπρότερου πάλσαρ στο Σύμπαν.

Οι πάλσαρ είναι αστέρες νετρονίων με ισχυρό μαγνητικό πεδίο που περιστρέφονται ταχύτατα γύρω από άξονα και καθώς τους παρατηρούμε από τη Γη καταγράφουμε αλληλουχία σχεδόν περιοδικών παλμών. Είναι μία κατηγορία παλλόμενων ουράνιων ραδιοπηγών, ουράνια δηλαδή σώματα που εκπέμπουν ανιχνεύσιμη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με τη μορφή ραδιοφωνικών κυμάτων. Από τη λέξη pulse (= παλμός) προέρχεται και η ονομασία τους: pulsar = PULSating stAR (παλλόμενος αστέρας).Έχουν εντοπιστεί περισσότεροι από 3,300 πάλσαρ, το 99% στο δικό μας γαλαξία και το 1% έξω από αυτόν. Με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση The Astrophysical Journal ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Σίδνεϋ παρουσιάζουν την ανακάλυψη ενός ακόμη πάλσαρ που είναι και το λαμπρότερο από όσα γνωρίζουμε. Το πάλσαρ βρίσκεται σε απόσταση 160 χιλιάδων ετών φωτός στο Μέγα Νέφος του Μαγγελάνου. Πρόκειται για ένα γειτονικό μας γαλαξία που ανήκει στην κατηγορία των ακανόνιστων γαλαξιών, δηλαδή δεν διαθέτουν ένα ορισμένο σχήμα όπως σπειροειδές ή ελλειπτικό κλπ. Είναι επίσης δέκα φορές μικρότερος από τον δικό μας γαλαξία και έχει δέκα φορές λιγότερα άστρα.Σύμφωνα με τους ερευνητές το πάλσαρ που εντόπισαν και έλαβε την κωδική ονομασία PSR J0523-7125 είναι τουλάχιστον δέκα φορές πιο λαμπρό από οποιοδήποτε άλλο πάλσαρ γνωρίζουμε. Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι ολοκληρώνει τρεις περιστροφές γύρω από τον άξονα του ανά δευτερόλεπτο. Η μελέτη του πάλσαρ αναμένεται να αποκαλύψει άγνωστα στοιχεία για αυτά τα κοσμικά σώματα αν και οι ερευνητές λένε ότι πρέπει να ανακαλύψουμε και άλλα παρόμοιων χαρακτηριστικών με αυτό πάλσαρ για να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς τους.

https://naftemporiki.gr/story/1860470/anakalufthike-to-lamprotero-palsar-sto-sumpan

[Δροσος Γεωργιος]

Ένα πολύ αργό άστρο νετρονίων.

Το παράξενο άστρο νετρονίων PSR J0901-4046 ολοκληρώνει μια περιστροφή κάθε 76 δευτερόλεπτα

Tα άστρα νετρονίων που εκπέμπουν ραδιοφωνική ακτινοβολία συνήθως έχουν περιόδους περιστροφής που κυμαίνονται από χιλιοστά του δευτερολέπτου έως δεκάδες δευτερόλεπτα. Καθώς τα άστρα αυτά γερνούν περιστρέφονται όλο και πιο αργά, έτσι ώστε η ραδιοεκπομπή τους κάποτε να σταματήσει.Αστρονόμοι από το πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ (μεταξύ αυτών και ο Σωτήρης Σανιδάς) ανακάλυψαν ένα άστρο νετρονίων, το PSR J0901-4046, που εκπέμπει ραδιοφωνική ακτινοβολία και περιστρέφεται με την εξαιρετικά μεγάλη περίοδο 75,88 sec και χαρακτηριστική ηλικία 5,3 Myr. Η ανακάλυψη έγινε χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο MeerKAT στη Νότια Αφρική και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Astronomy με τίτλο ‘Discovery of a radio-emitting neutron star with an ultra-long spin period of 76 s‘.Τα άστρα νετρονίων είναι εξαιρετικά πυκνά υπολείμματα των εκρήξεων σουπερνόβα, που παράγουν ραδιοκύματα καθώς περιστρέφονται. Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει μέχρι σήμερα περίπου 3000 άστρα νετρονίων στον Γαλαξία μας. Ωστόσο, η νέα ανακάλυψη δεν μοιάζει με κανένα από αυτά. Η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι το PSR J0901-4046 θα μπορούσε να ανήκει στην κατηγορία των μάγναστρων με πολύ μεγάλη περίοδο και εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία.

Ένας μαθητής Λυκείου μαθαίνει από το βιβλίο της φυσικής του, ότι τα άστρα νετρονίων ή pulsars προκύπτουν από την συρρίκνωση άστρων με μάζα από 1,4 έως 2 φορές τη μάζα του Ήλιου, όταν αυτά έχουν εξαντλήσει τα πυρηνικά τους καύσιμα. Η δραματική μείωση της ακτίνας του άστρου έως 10 km, αντιστοιχεί σε μείωση της ροπής αδράνειας, και λόγω αρχής διατήρησης της στροφορμής, προκύπτει αύξηση της ταχύτητας περιστροφής και άρα μείωση της περιόδου του άστρου έως χιλιοστά του δευτερολέπτου.Όμως η περίπτωση του PSR J0901-4046 (εφόσον πρόκεται για ηλικιωμένο άστρο νετρονίων), δείχνει ότι καθώς τα άστρα νετρονίων γερνάνε η περίοδός τους αυξάνεται. Τότε για να διατηρείται η στροφορμή του σταθερή θάπρεπε να αυξάνεται η ροπή αδράνειας. Αλλά για να αυξηθεί η ροπή αδράνειας πρέπει ή να αυξηθεί η μάζα του άστρου (μάλλον απίθανο) ή να μεταβληθεί με κάποιο τρόπο η κατανομή και η κατάσταση της ύλης στο εσωτερικό του ώστε να αυξάνεται η ροπή αδράνειας.Ή αν αφήσουμε κατά μέρος την διατήρηση της στροφορμής, θεωρώντας ότι αυτή μειώνεται λόγω της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας, τότε η αύξηση της περιόδου περιστροφής του άστρου είναι εντελώς φυσιολογική.

Η ραδιοεκπομπή στο άστρο νετρονίων PSR J0901-4046 δεν μοιάζει με καμία από όσες έχουμε δει μέχρι σήμερα. Συνήθως οι κυνηγοί των πάλσαρ ψάχνουν για υψηλές συχνότητες (ή πολύ μικρές περιόδους), επομένως δεν έχουμε ιδέα πόσες ραδιοπηγές με τόσο μεγάλη περίοδο μπορεί να υπάρχουν. Κάτι που έχει σημαντικές επιπτώσεις όσον αφορά τις γνώσεις μας για το πώς γεννιούνται και γερνούν τα άστρα νετρονίων.

https://physicsgg.me/2022/06/01/ένα-πολύ-αργό-άστρο-νετρονίων/

[Δροσος Γεωργιος]

Εκπληκτικές εικόνες από τη σύγκρουση δύο άστρων νετρονίου (βίντεο)

NASA/Elizabeth Wheatley (STScI)

Τον Αύγουστο του 2017 τα αστρονομικά όργανα συνέλαβαν τα ίχνη ενός από τα πιο εντυπωσιακά, βίαια και μυστηριώδη κοσμικά φαινόμενα. Σε απόσταση περίπου 130 εκατ. ετών φωτός από τη Γη υπήρχε ένα δυαδικό σύστημα αστέρων νετρονίων. Τα δύο άστρα είχαν εισέλθει σε ένα… χορό θανάτου που κατέληξε στην σύγκρουση/συγχώνευση τους. Τα επιστημονικά όργανα εντόπισαν τα βαρυτικά κύματα αλλά και την ακτινοβολία γάμα που παρήχθησαν από αυτή την κοσμική διεργασία.Ομάδα ερευνητών αξιοποιώντας κυρίως δεδομένα που κατέγραψε από αυτή την σύγκρουση το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble αποκάλυψε το ακριβές σημείο της έκρηξης που ακολούθησε την σύγκρουση και μια σειρά από δεδομένα που κρίνονται ως ιδιαίτερα σημαντικά στην κατανόηση των φαινομένων που παράγονται από τις συγκρούσεις των άστρων νετρονίου.Οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν την ύπαρξη ενός πίδακα που δημιουργήθηκε από την σύγκρουση ο οποίος εκτοξεύει στο Διάστημα ύλη με ασύλληπτες ταχύτητες. Οι παρατηρήσεις του Hubble παρουσίαζαν μια κοσμική «ψευδαίσθηση» δείχνοντας την ύλη να ταξιδεύει στο Διάστημα με ταχύτητες 4-7 φορές μεγαλύτερη από αυτή του φωτός κάτι που σύμφωνα τουλάχιστον με την κρατούσα κοσμολογική θεωρία δεν μπορεί να ισχύει αφού η μέγιστη ταχύτητα στο Σύμπαν είναι αυτή του φωτός, δηλαδή 300 χιλιάδες χλμ./δευτ. Έτσι οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο πίδακας εκτοξεύει την ύλη με ταχύτητα που αντιστοιχεί σε ποσοστό 98% με αυτή του φωτός

NASA GODDARD

Hubble Reveals Ultra-Relativistic Jet

https://www.naftemporiki.gr/story/1914638/ekpliktikes-eikones-apo-ti-sugkrousi-duo-astron-netroniou-binteo

[Δροσος Γεωργιος]

Όλο το χρυσάφι του Σύμπαντος δημιουργήθηκε (πιθανότατα) με αυτόν τον τρόπο.

Επί δεκαετίες επικρατούσε η άποψη ότι ο χρυσός σχηματίστηκε κατά την διάρκεια των εκρήξεων σουπερνόβα, μαζί με δεκάδες άλλα βαριά στοιχεία που τοποθετούνται στις κάτω σειρές του περιοδικού πίνακα. Όμως, τα τελευταία χρόνια εδραιώνεται μια διαφορετική άποψη.

Το 1957 οι φυσικοί  Margaret και Geoffrey Burbidge, William Fowler και Fred Hoyle (γνωστοί και ως Β²FH) δημοσίευσαν την κλασική τους εργασία [Synthesis of the Elements in Stars].

https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.29.547

Εκεί επιχειρούν για πρωτή φορά με συστηματικό τρόπο να εξηγήσουν πως σχηματίστηκαν και σχηματίζονται τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα στο εσωτερικό των άστρων.Η Μεγάλη Έκρηξη άφησε πίσω της υδρογόνο, ήλιο και λίθιο. Η σύντηξη των πυρήνων αυτών στο εσωτερικό των άστρων δίνει βαρύτερους πυρήνες, αλλά η διαδικασία αυτή σταματάει στον σίδηρο, έναν από τους πιο σταθερούς πυρήνες στη φύση. Πυρήνες μεγαλύτεροι από τον σίδηρο έχουν περισσότερο θετικό φορτίο και είναι δύσκολο να ενωθούν μεταξύ τους, δηλαδή η σύντηξη δεν επιστρέφει περισσότερη ενέργεια από αυτή που προσφέρεται.Ένας εύκολος τρόπος για να δημιουργήσουμε βαριά στοιχεία, είναι να βομβαρδίσουμε πυρήνες σιδήρου με νετρόνια, τα οποία δεν είναι ηλεκτρικά φορτισμένα. Τα επιπλέον νετρόνια στον πυρήνα συνήθως τον κάνουν ασταθή, και στην περίπτωση αυτή, ένα νετρόνιο στον πυρήνα μεταπίπτει σε πρωτόνιο (και εκπέμπεται ένα ηλεκτρόνιο και ένα αντινετρίνο). Έτσι, η αύξηση του ατομικού αριθμού κατά μια μονάδα οδηγεί σε ένα βαρύτερο στοιχείο.
Όταν κι άλλα νετρόνια προστίθενται σε έναν πυρήνα με πιο αργό ρυθμό απ’ ότι μπορεί να διασπαστεί, η διαδικασία αυτή ονομάζεται αργή σύλληψη του νετρονίου ή διαδικασία s. Με τον τρόπο αυτό σχηματίζονται στοιχεία όπως το στρόντιο, το βάριο και ο μόλυβδος.
Όμως, όταν τα νετρόνια προστίθενται στον πυρήνα γρηγορότερα από την διάσπασή τους – η διαδικασία ονομάζεται ταχεία σύλληψη νετρονίου ή διαδικασία r – και τότε σχηματίζονται βαρύτερα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων του ουρανίου και του χρυσού.Για να είναι δυνατή η διαδικασία r, οι Β²FH αναγνωρίζουν ότι πρέπει να ικανοποιούνται κάποιες προϋποθέσεις. Κατ’ αρχήν πρέπει να υπάρχει μια καθαρή πηγή νετρονίων και οι βαρείς πυρήνες-σπόροι (όπως ο σίδηρος) που θα συλλάβουν αυτά τα νετρόνια. Απαιτείται επίσης ένα πυκνό και θερμό περιβάλλον, καθώς επίσης και μια έκρηξη που θα διασκορπίσει τα προϊόντα στο διάστημα.Για τους περισσότερους αστρονόμους, οι προϋποθέσεις αυτές τηρούνται σε ένα συγκεκριμένο αστρονομικό αντικείμενο: το σουπερνόβα. Από την δεκαετία του 1990 μια συγκεκριμένη εικόνα άρχισε να αναδύεται μέσα από τα υπολογιστικά μοντέλα. Μισό δευτερόλεπτο μετά την κατάρρευση του άστρου, μια θύελλα από νετρίνα αναδύεται προς τα έξω για περίπου ένα λεπτό. Αυτός ο άνεμος παρασύρει μαζί του πυρήνες σιδήρου, οι οποίοι χρησιμεύουν ως σπόροι συλλαμβάνοντας διαδοχικά πολλά νετρόνια, πραγματοποιώντας τη διαδικασία r. Aυτή είναι η αποδεκτή θεωρία σχηματισμού των βαρέων πυρήνων που περιγράφεται σε όλα τα βιβλία πυρηνικής φυσικής και αστροφυσικής.Καθώς όμως η ανάλυση των μοντέλων των σουπερνόβα εξελισσόταν, άρχισαν να εμφανίζονται κάποια προβλήματα. Η θερμοκρασία του ανέμου που παρασύρει τα νετρίνα δεν φαίνεται να είναι αρκετά υψηλή. Ο άνεμος μπορεί επίσης να είναι αρκετά αργός, και οι πυρήνες-σπόροι δεν βρίσκουν αρκετά νετρόνια για να σχηματίσουν διαδοχικά βαριά στοιχεία μέχρι το ουράνιο. Και τα νετρίνα θα μπορούσαν να μετατρέψουν τα νετρόνια σε πρωτόνια – που σημαίνει ότι δεν θα υπάρχει το πλήθος το νετρονίων που απαιτείται. Το σίγουρο είναι ότι από τις εκρήξεις σουπερνόβα δημιουργούνται άστρα νετρονίων. Το άστρο νετρονίων διαθέτει ισχυρότατο βαρυτικό πεδίο.
Υπάρχει άραγε κάποια διαδικασία που θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει τα νετρόνια του άστρου νετρονίου για πυρηνοσύνθεση;Η απάντηση είναι καταφατική: Η κύρια ιδέα ήταν ένα εξαιρετικά βίαιο κοσμικό γεγονός – μια σύγκρουση μεταξύ δύο άστρων νετρονίων. Μέχρι πρόσφατα αυτό ήταν απλά μια θεωρία.

Η θεωρία αυτή επιβεβαιώθηκε πριν από μερικά χρόνια, όταν οι επιστήμονες εντόπισαν βαρυτικά κύματα από μια τέτοια σύγκρουση – και ταυτόχρονα ανίχνευσαν και την παραγωγή φωτός. Αυτό το φως μετέφερε τις χημικές υπογραφές των βαρέων στοιχείων – προσφέροντας τα πρώτα στοιχεία που υποστηρίζουν τη θεωρία. Βοήθησε επίσης τους επιστήμονες να συμπληρώσουν μερικές από τις λεπτομέρειες για το πώς θα μπορούσε να λειτουργήσει αυτή η διαδικασία.Τα άστρα νετρονίων είναι τα πιο πυκνά αντικείμενα στο σύμπαν, μετά τις μαύρες τρύπες. Γεννιούνται όταν πεθαίνουν άστρα μεγάλης μάζας και ο πυρήνας τους καταρρέει. Η απίστευτη βαρυτική πίεση προκαλεί αντιδράσεις πρωτονίων και ηλεκτρονίων προς νετρόνια, δημιουργώντας ένα άστρο σχεδόν εξ ολοκλήρου από νετρόνια.Στην σπάνια περίπτωση που δύο άστρα νετρονίων συγκρούονται μεταξύ τους – η έκρηξη δημιουργεί εντυπωσιακές θερμοκρασίες και πιέσεις. Αντλούνται επίσης πολλά ελεύθερα νετρόνια – έως και ένα γραμμάριο νετρονίων διασκορπίζεται σε κάθε κυβικό εκατοστό του χώρου.  Αυτές οι σπάνιες συνθήκες πυροδοτούν αυτό που ονομάζεται ταχεία σύλληψη νετρονίου ή «διαδικασία r» για συντομία.Όλα ξεκινούν με τον πυρήνα του σιδήρου που έχει σπερματικό ρόλο. Ο πυρήνας του σιδήρου διαθέτει 26 πρωτόνια και περίπου 30 νετρόνια. Αλλά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας r, θα συλλάβει γρήγορα πολλά περισσότερα νετρόνια μέσα σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου. Ο νέος πυρήνας είναι εξαιρετικά ασταθής λόγω του μεγάλου αριθμού νετρονίων, έτσι μερικά από τα νετρόνια θα διασπαστούν σε πρωτόνια. Το αποτέλεσμα αυτής της εξαιρετικά γρήγορης και πολύπλοκης διαδικασίας είναι μια νέα μορφή ύλης. Σκεφτείτε ότι αυτό το δαχτυλίδι χρυσού στο δάχτυλό σας (όσοι από σας είστε παντρεμένοι και επιμένετε να φοράτε τη βέρα του γάμου σας) – ξεκίνησε σε έναν κοσμικό κατακλυσμό που είναι από τα πιο βίαια και πανίσχυρα γεγονότα στο σύμπαν.Ένα κοσμικό μυστήριο προς επίλυση και ένα κομματάκι του σύμπαντος, όλα στο δάκτυλο του χεριού σας.

https://physicsgg.me/2023/01/06/όλο-το-χρυσάφι-του-σύμπαντος-δημιουργ/