Astronomija

Neutroninės žvaigždės smūgio spinduliavimas?

Neutroninės žvaigždės smūgio spinduliavimas?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kaip suprantu, objektai, patenkantys į seną / neaktyvią / negyvą / nepulsinę neutroninę žvaigždę, būtų suplėšyti, suformuoti akrecijos diską ir galų gale skleisdami spindulio pliūpsnį, krisdami ant žvaigždės paviršiaus.

Jei taip atsitiko:

  1. kometa
  2. nykštukinė planeta
  3. ledo milžinas

... apytiksliai kiek energijos / radiacijos pagamintų kiekvienas? Be to, jei įmanoma, per kokį laikotarpį? Visais atvejais ieškau tik kamuolių aikštės figūrų.


Voko nugarėlė? Išleista energija yra apie $ GM / R $ masės vienetui. 10 km spindulio 1,5 saulės masės neutronų žvaigždei tai yra 2 USD kartus 10 ^ {16} $ J / kg, arba maždaug 2/9 poilsio masės energijos, susikaupusios.

Pusė šios pusės būtų spinduliuojama, o pusė - neutroninės žvaigždės kaitinimui.

Tvarkaraščiai yra sunkesni. Nuo kada pradedama? Kai medžiaga patenka į vidinę stabilią apskritą orbitą maždaug 15 km atstumu, paskutiniai 5 km iki paviršiaus trunka mažą sekundės dalį. Bet iš kur objektas yra smulkinamas (daug toliau), daug kas priklausytų nuo jo kampinio impulso.


Astronomai aptinka užsitęsusią rentgeno spinduliuotę, susijungdami su „Neutron-Star“ žvaigždėmis

2017 m. Astronomai aptiko gravitacinių bangų signalą, pavadintą GW170817, susijungus dviem neutroninėms žvaigždėms. Nuo aptikimo jie nuolat stebi paskesnius išmetimus, kad gautų išsamų tokio įvykio vaizdą. Jų analizė pateikia galimus rentgeno spindulių, kurie ir toliau sklido nuo GW170817 susidūrimo, paaiškinimus ilgai po to, kai modeliai numatė, kad jie sustos.

Šis rentgeno vaizdas, padarytas NASA Chandra rentgeno observatorijos, rodo GW170817. Centrinis skydelis rodo sukrautą lauko vaizdą, kurio bendra ekspozicija yra 783 ks. Pažymėta GW170817 padėtis. Be to, matomi keli rentgeno taškų šaltiniai ir išplėstinė difuzinė rentgeno spinduliuotė. Paveikslėlių antspaudai sutelkti į GW170817 vietą, parodant pagrindinius jo raidos etapus. Vaizdo kreditas: „Troja“ ir kt., doi: 10.1093 / mnras / staa2626.

Pirmą kartą įvykį „GW170817“ pastebėjo Lazerio interferometro gravitacinių bangų observatorija ir jos kolegos Mergelė 2017 m. Rugpjūčio 17 d.

Tai įvyko lęšinėje galaktikoje „NGC 4993“, esančioje apie 130 milijonų šviesmečių nuo Žemės Hydros žvaigždyne.

Per kelias valandas po aptikimo teleskopai visame pasaulyje pradėjo stebėti elektromagnetinę spinduliuotę, įskaitant gama spindulius ir susijungimo skleidžiamą šviesą.

Tai buvo pirmas ir vienintelis kartas, kai astronomai galėjo stebėti su gravitacijos bangomis susijusią spinduliuotę, nors jie jau seniai žinojo, kad tokia radiacija būna.

Praėjus kelioms sekundėms po GW170817 aptikimo, teleskopai užfiksavo pradinį energijos srautą, vadinamą gama spindulių pliūpsniu, tada lėtesnį kilonovą - dujų debesį, išsiveržusį už pradinės srovės.

Kilonovos šviesa truko apie tris savaites, o paskui išnyko. Tuo tarpu praėjus devynioms dienoms po gravitacijos bangos aptikimo, teleskopai stebėjo tai, ko dar nematė: rentgeno spindulius.

Astrofiziniai modeliai numatė, kad pradiniam neutroninių žvaigždžių susidūrimo srautui judant tarpžvaigždinėje erdvėje, jis sukuria savo smūgio bangą, skleidžiančią rentgeno spindulius, radijo bangas ir šviesą. Tai yra žinoma kaip pošvietimas.

Tačiau tokio antsvorio dar nebuvo. Šiuo atveju pošvitas pasiekė aukščiausią tašką maždaug po 160 dienų po to, kai buvo aptiktos gravitacijos bangos, o tada greitai išnyko.

Bet rentgenas liko. Paskutinį kartą juos pastebėjo NASA Chandros rentgeno observatorija praėjus maždaug 2,5 metų nuo pirmojo aptikimo GW170817.

Tyrėjų grupė, kuriai vadovavo dr. Eleonora Troja iš Merilendo universiteto ir NASA Goddardo kosminių skrydžių centro, siūlo keletą galimų ilgaamžių rentgeno spindulių paaiškinimų.

Viena iš galimybių yra tai, kad šie rentgeno spinduliai yra visiškai nauja susidūrimo poslinkio ypatybė, o gama spindulių pliūpsnio dinamika yra kažkuo kitokia, nei tikėtasi.

"Susidūrimas taip arti mūsų, kad jis matomas, atveria langą į visą procesą, prie kurio mes retai turime prieigą", - sakė dr. Troja.

"Gali būti, kad yra fizinių procesų, kurių neįtraukėme į savo modelius, nes jie nėra aktualūs ankstesniuose etapuose, kurie mums yra labiau žinomi, kai susidaro purkštukai."

Kita galimybė yra ta, kad kilonova ir besiplečiantis dujų debesis, esantis už pradinės radiacijos srovės, galėjo sukurti savo smūgio bangą, kuriai užtrukti ilgiau reikėjo Žemės.

"Mes matėme kilonovą, todėl žinome, kad šis dujų debesis yra, ir jo smūgio bangos rentgeno spinduliai gali tiesiog mus pasiekti", - sakė daktaras Geoffrey Ryanas, Merilendo universiteto podoktorantas.

„Tačiau mums reikia daugiau duomenų, kad suprastume, ar tai mes matome. Jei taip, tai gali suteikti mums naują įrankį, šių įvykių parašą, kurio anksčiau neatpažinome. Tai gali padėti mums surasti neutronų žvaigždžių susidūrimus ankstesniuose rentgeno spinduliuotės įrašuose “.

Trečia galimybė yra ta, kad po susidūrimo kažkas galėjo būti paliktas, galbūt rentgeno spindulius skleidžianti neutronų žvaigždė.

"Norint išbandyti šiuos skirtingus modelius, būtina atlikti ilgalaikį šio šaltinio stebėjimą", - teigė mokslininkai.

Jų darbas buvo paskelbtas Mėnesiniai Karališkosios astronomijos draugijos pranešimai.

E. Troja ir kt. 2020. Tūkstantis dienų po susijungimo: tolesnė rentgeno spinduliuotė iš GW170817. MNRAS 498 (4): 5643-5651 doi: 10.1093 / mnras / staa2626


„Neutron Star“ aušinimas

▪ Santrauka Stebint aušinančias neutronų žvaigždes galima gauti informacijos apie materijos būsenas esant superbranduoliniam tankiui. Mes apžvelgiame aušinimui svarbias fizines savybes, tokias kaip neutrino emisijos procesai ir superlėkimas žvaigždžių interjere, šviesos elementų apvalkalai dėl medžiagos susikaupimo ir stiprūs paviršiaus magnetiniai laukai. Neutrino procesai apima modifikuotą Urca procesą ir tiesioginį Urca procesą nukleonams ir egzotinėms materijos būsenoms, tokioms kaip piono kondensatas, kaono kondensatas ar kvarko medžiaga. Aprašyta teorinių aušinimo kreivių priklausomybė nuo fizinės įvesties ir šiluminės spinduliuotės stebėjimo iš izoliuotų neutronų žvaigždžių. Stebėjimo ir teorijos palyginimas leidžia suvienodinti trijų būdingų neutroninių žvaigždžių tipų interpretaciją: didelės masės žvaigždės, kurios aušinamos pirmiausia naudojant kai kurias tiesioginės „Urca“ proceso mažos masės žvaigždes, kurios vėsta lėtesniais ir vidutinio masės žvaigždės, kurių elgesys yra tarpinis. Su tuo susijusi trumpalaikių akronuojančių neutronų žvaigždžių, giliai plutos metu deginant akretruotą medžiagą, šiluminių būsenų problema aptariama kartu su minkštųjų rentgeno spindulių pereinamųjų stebėjimų rezultatais. Stebėjimai rodo, kad kai kurios žvaigždės atvėsta greičiau, nei galima paaiškinti remiantis neperskystų neutroninių žvaigždžių modeliais, kurie aušinami modifikuoto Urca proceso metu, o kitos žvaigždės vėsta greičiau. Aprašome galimus teorinius modelius, kurie atitinka stebėjimus.


Neutroninių žvaigždžių pagreitis ir gravitacinės spinduliuotės poveikis ☆, ☆☆

Šiame straipsnyje mes ištyrėme neutronų žvaigždės & # x27s sukimosi pagreitį dvejetainės neutronų žvaigždės sistemos akrecijos procese ir ryšį, kaip keičiasi sukimosi periodas su sukaupta mase. Toliau išanalizavome tiek magnetinio lauko, tiek neutroninės žvaigždės sukimosi periodo evoliuciją ir palyginome sumodeliuotus rezultatus su pulsarų stebėjimo duomenimis, kad parodytume, jog jie atitinka vienas kitą. Remdamiesi aukščiau pateiktais tyrimais, mes ištyrėme gravitacinės spinduliuotės poveikį neutroninės žvaigždės sukimosi procesui ir nustatėme neutroninės žvaigždės & # x27s sukimosi periodo pokyčio greitį akrecijos procese. Mes taip pat įvertinome kritinį kampinį greitį Ωkr, kuriame akrecijos sukimo momentas yra subalansuotas gravitacinės spinduliuotės, ir aptarė gravitacinės spinduliuotės įtaką neutronų žvaigždės & # x27s sukimosi evoliucijai.


Pulsuojantys gama spindulius iš neutronų žvaigždės, besisukančios 707 kartus per sekundę

Juodasis našlys pulsaras ir jo mažas žvaigždžių palydovas, žiūrint į jų orbitos plokštumą. Galinga spinduliuotė ir pulsaro „vėjas“ - didelės energijos dalelių nutekėjimas - stipriai įkaitina žvaigždės pusę iki dvigubai karštesnės nei saulės paviršiaus temperatūros. Pulsaras palaipsniui garina savo partnerį, kuris užpildo sistemą jonizuotomis dujomis ir neleidžia astronomams dažniausiai aptikti pulsaro radijo spindulio. Autorius: NASA Goddardo kosminių skrydžių centras / Cruz deWilde

Tarptautinė tyrimų grupė, vadovaujama Maxo Plancko gravitacinės fizikos instituto (Alberto Einšteino instituto AEI) Hanoveryje, atrado, kad radijo pulsaras J0952-0607 taip pat skleidžia impulsinę gama spinduliuotę. J0952-0607 sukasi 707 kartus per vieną sekundę ir yra antras greitai besisukančių neutroninių žvaigždžių sąraše. Analizuodama maždaug 8,5 metų vertės duomenis iš NASA „Fermi“ gama spindulių kosminio teleskopo, LOFAR radijo stebėjimus per pastaruosius dvejus metus, dviejų didelių optinių teleskopų stebėjimus ir gravitacinių bangų duomenis iš LIGO detektorių, komanda naudojo daugialypę žinučių programą metodas išsamiai ištirti dvejetainę pulsaro ir jo lengvo palydovo sistemą. Jų tyrimas paskelbtas Astrofizikos žurnalas rodo, kad ekstremalios pulsaro sistemos slepiasi „Fermi“ kataloguose ir motyvuoja tolesnes paieškas. Nepaisant to, kad analizė yra labai plati, ji taip pat kelia naujų neatsakytų klausimų apie šią sistemą.

Pulsarai yra kompaktiški žvaigždžių sprogimų likučiai, turintys stiprų magnetinį lauką ir greitai besisukantys. Jie skleidžia radiaciją kaip kosminis švyturys ir gali būti stebimi kaip radijo pulsai ir (arba) gama spindulių pulsarai, atsižvelgiant į jų orientaciją į Žemę.

Greičiausias pulsaras už rutulinių grupių

PSR J0952-0607 (pavadinimas žymi padėtį danguje) pirmą kartą buvo atrastas 2017 m. Radijo stebėjimais naudojant šaltinį, kurį „Fermi“ gama spindulių kosminis teleskopas nustatė kaip pulsarą. „Fermi“ laive esančio didelio ploto teleskopo (LAT) duomenyse gama spindulių pulsacijos nebuvo aptiktos. Stebėjimai radijo teleskopų matrica LOFAR nustatė pulsuojantį radijo šaltinį ir kartu su optinio teleskopo stebėjimais leido išmatuoti kai kurias pulsaro savybes. Aplink bendrą masės centrą aplink 6,2 valandą skrieja draugė žvaigždė, sverianti tik penkiasdešimtąją mūsų Saulės dalį. Pulsaras per vieną sekundę sukasi 707 kartus ir todėl greičiausiai sukasi mūsų Galaktikoje už tankių žvaigždinių rutulinių sankaupų aplinkų.

Ieškoma itin silpnų signalų

Naudodamasis šia išankstine informacija apie dvejetainę pulsaro sistemą, Larsas Niederis, daktaras. studentas iš AEI Hanoverio, išsiaiškino, ar pulsaras taip pat skleidžia impulsinius gama spindulius. "Ši paieška yra nepaprastai sudėtinga, nes" Fermi "gama spindulių teleskopas per 8,5 stebėjimo metus užregistravo tik maždaug 200 gama spindulių iš silpno pulsaro ekvivalentą. Per šį laiką pats pulsaras pasuko 220 milijardų kartų. Kitaip tariant, tik vieną kartą kiekviename milijarde apsisukimų buvo pastebėtas gama spindulys! " - paaiškina Niederis. "Kiekvieno iš šių gama spindulių paieška turi tiksliai nustatyti, kada per kiekvieną iš 1,4 milisekundės posūkių jis buvo išleistas."

Tam reikia sušukuoti duomenis labai gerai, kad nepraleistumėte jokių galimų signalų. Reikalinga skaičiavimo galia yra didžiulė. Labai jautriai ieškant silpnų gama spindulių pulsacijų būtų reikėję 24 metus užbaigti viename kompiuterio branduolyje. Naudojant „Atlas“ kompiuterių klasterį AEI Hanoveryje, jis baigėsi vos per 2 dienas.

Keistas pirmasis aptikimas

"Mūsų paieška rado signalą, bet kažkas negerai! Signalas buvo labai silpnas ir ne visai ten, kur turėjo būti. Priežastis: aptikę gama spindulius iš J0952-0607, pradiniame optiniame teleskope buvo nustatyta padėties klaida. stebėjimai, kuriuos naudojome analizuodami. Mūsų atradimas apie gama spindulių pulsacijas atskleidė šią klaidą ", - paaiškina Niederis. "Ši klaida buvo ištaisyta leidinyje, pranešančiame apie radijo pulso radimą. Nauja ir išplėsta gama spindulių paieška padarė gana silpną, bet statistiškai reikšmingą gama spindulio pulsaro atradimą ištaisytoje vietoje."

Atradusi ir patvirtinusi pulsaro pulsuojančios gama spinduliuotės egzistavimą, komanda grįžo prie Fermi duomenų ir naudojo visus 8,5 metus nuo 2008 m. Rugpjūčio iki 2017 m. Sausio nustatydama fizinius pulsaro ir jo dvejetainės sistemos parametrus. Kadangi gama spinduliuotė nuo J0952-0607 buvo tokia silpna, jie turėjo patobulinti savo anksčiau sukurtą analizės metodą, kad teisingai būtų įtraukti visi nežinomi.

J0952-0607 impulsinis profilis (gama spindulių fotonų pasiskirstymas vieno pulso sukimosi metu) parodytas viršuje. Žemiau pateikiamas atitinkamas atskirų fotonų pasiskirstymas per dešimt stebėjimo metų. Pilka skalė rodo atskirų fotonų tikimybę (fotonų svorį) kilti iš pulsaro. Nuo 2011 m. Vidurio fotonai rikiuojasi išilgai takų, atitinkančių pulso profilį. Tai rodo gama spindulių pulsacijų aptikimą, o tai neįmanoma iki 2011 m. Vidurio. Kreditas: L. Nieder / Maxas Planckas Gravitacinės fizikos institutas

Dar viena staigmena: iki 2011 m. Liepos mėn. Nėra gama spindulių pulsacijų

Gautame sprendime įvyko dar viena staigmena, nes iki 2011 m. Liepos mėn. Duomenų nebuvo įmanoma aptikti gama spindulių pulsacijos iš pulsaro. Priežastis, kodėl pulsorius rodo pulsaciją tik po šios datos, nežinoma. Gama spindulių kiekio svyravimai gali būti viena iš priežasčių, tačiau pulsaras yra toks silpnas, kad nebuvo įmanoma pakankamai tiksliai patikrinti šios hipotezės. Panašiose sistemose matomi pulsaro orbitos pokyčiai taip pat gali būti paaiškinimas, tačiau duomenyse net nebuvo užuominos, kad tai vyksta.

Optiniai stebėjimai kelia papildomų klausimų

Komanda taip pat naudojo stebėjimus su ESO Naujųjų technologijų teleskopu La Silla ir Gran Telescopio Canarias La Palmoje, kad ištirtų pulsaro palydovo žvaigždę. Labiausiai tikėtina, kad jis yra tarsi užfiksuotas pulsare, kaip Mėnulis prie Žemės, kad viena pusė visada atsuktų į pulsarą ir jo spinduliuotė įkaistų. Kol kompanionas skrieja aplink binarinės sistemos masės centrą, karštoji „dienos“ ir vėsesnės „nakties“ pusės yra matomos iš Žemės, o pastebimas ryškumas ir spalva skiriasi.

Šie pastebėjimai sukuria dar vieną mįslę. Nors radijo stebėjimai rodo maždaug 4 400 šviesmečių atstumą iki pulsaro, optiniai stebėjimai reiškia maždaug tris kartus didesnį atstumą. Jei sistema būtų palyginti arti Žemės, joje būtų dar nematytas itin kompaktiškas didelio tankio palydovas, tuo tarpu didesni atstumai yra suderinami su žinomų panašių pulsaro palydovų tankiais. Šio neatitikimo paaiškinimas gali būti smūgio bangų buvimas pulsaro dalelių vėjyje, kuris gali sukelti kitokį palydovo įšilimą. Daugiau gama spindulių stebėjimų su „Fermi LAT“ stebėjimais turėtų padėti atsakyti į šį klausimą.

Ištisinių gravitacinių bangų paieška

Kita „AEI Hannover“ tyrėjų grupė ieškojo nuolatinės gravitacinių bangų emisijos iš pulsaro, naudodama LIGO duomenis iš pirmojo (O1) ir antrojo (O2) stebėjimo važiavimo. Pulsarai gali skleisti gravitacines bangas, kai turi mažas kalveles ar nelygumus. Paieškos metu neaptikta jokių gravitacinių bangų, o tai reiškia, kad pulsaro forma turi būti labai arti tobulos sferos, kurioje aukščiausi nelygumai yra mažesni nei milimetro dalis.

Greitai besisukančios neutroninės žvaigždės

Suprasti greitai besisukančius pulsarus yra svarbu, nes jie yra kraštutinės fizikos zondai. Nežinoma ir tai priklauso nuo nežinomos branduolinės fizikos, kaip greitai neutroninės žvaigždės gali suktis, kol jos nesiskiria nuo išcentrinių jėgų. Milisekundiniai pulsoriai, tokie kaip J0952-0607, sukasi taip greitai, nes juos sukėlė prikaupę materijos iš savo palydovo. Manoma, kad šis procesas palaidoja pulsoriaus magnetinį lauką. Atlikusi ilgalaikius gama spindulių stebėjimus, tyrimų grupė parodė, kad J0952-0607 turi vieną iš dešimties mažiausių magnetinių laukų, kada nors matuotų pulsarui, atitinkantį teorijos lūkesčius.


Mokslas prie jūsų durų


Tiems iš jūsų, kurie praleido paskutinius porą įrašų, leiskite man pristatyti neutronų žvaigždė: žvaigždžių liekana, panaši į a baltasis nykštukas, bet daug tankesnė, tokia tanki, kad jos protonai ir elektronai susijungė ir sudarė neutronų sriubą.

Neutroninė žvaigždė susidaro iš žlungančios žvaigždės šerdies tarp 10 ir 20 M (saulės masės). Jos žlugimas sukelia galingus magnetinius laukus ir ypač aukštą temperatūrą, tačiau dėl to, kad jis tampa toks mažas - mažesnis nei Los Andželo dydžio, jis yra labai silpnas ir labai lėtai spinduliuoja šilumą.

Šios taisyklės išimtis yra dviejų galingų spindulių pluoštai, kurie sklinda nuo objekto magnetinių polių. Kai sukasi neutroninė žvaigždė - maždaug šimtą kartų per sekundę, šios spindulių pluoštai šluoja dangų kaip švyturio spinduliai.

Jei šie pluoštai atsitraukia virš Žemės, stebėtojai mato taisyklingus, greitus šviesos impulsus. Šis neutroninių žvaigždžių sukurtas regos reiškinys vadinamas a pulsaras.

Dabar, kai turime pagrindinį supratimą apie neutronų žvaigždes ir pulsarus, leiskime ištirti kai kurias šių ekstremalių objektų veikimo detales.

Viena vertus, neutroninės žvaigždės nesikeičia.

Jie žymi galutinės masyvios žvaigždės & # 8220lifespan & # 8221 būseną, o kai objektą galima priskirti neutronų žvaigždei, jis nebėra žvaigždė. Tačiau pačios neutroninės žvaigždės laikui bėgant vystosi. Viena vieta, kur tai galime pamatyti, yra jų sukimosi sulėtėjimas ir blizgesio išblukimas.

Pirmiausia leiskite atidžiau pažvelgti kodėl jie visų pirma turi tiek energijos.

Šioje diagramoje tamsiai pilkšvas taškas yra žvaigždės ir # 8217s šerdis. Net po smūgio bangos, kuri sukelia supernova (parodyta čia kaip besiplečiantis raudonas apskritimas) plyšta į išorę per žvaigždę, šerdis labai sugriuvo.

Astronomijoje yra bendra taisyklė: sugriuvus bet kokiam objektui, jis generuoja energiją, kuri eina į radiaciją ir paspartina objekto sukimąsi. Mes tai matome, pavyzdžiui, žlugus tarpžvaigždiniam dulkių debesiui, susidarant protostarui.

Šiuo atveju, kai dulkių debesis griūva, jis sukasi greičiau ir dar labiau įkaista, kol žvaigždės pradžia - protostar- forma jos esmė.

Žvaigždė pagrindinėje savo gyvenimo ciklo dalyje - pagrindinė sekaLaikosi tos pačios taisyklės reguliuodamas savo vidinę & # 8220homeostazę. & # 8221 Jei branduolio reakcijų greitis jos šerdyje kada nors per daug sumažėja, šerdis pradeda griūti pagal aukščiau esančių sluoksnių svorį, o tai pašildo šerdį. ir vėl pagreitina reakcijas.

Taigi ... kadangi neutroninė žvaigždė susidarė iš masyvios žvaigždės šerdies, ji turi toną energijos. Ir todėl, kad jis yra toks mažas (taigi ir mažas) šviesumas), tai negali labai greitai atsikratyti tos energijos.

Kas tai gali dėl galingo magnetinio lauko yra spinduliuotės spinduliuotė toli nuo jos magnetinių ašių. Kadangi ši energija yra susijusi su jos sukimosi energija, neutroninės žvaigždės turėtų palaipsniui atvėsti ir sulėtėti.

Dabar prisimink tai pulsarai yra vizualinis reiškinys, kuris atsitinka, kai neutroninės žvaigždės pluoštas peršoka Žemę. Jei jis atvės iki taško, kuriame nebegamina aptinkamų spindulių, nematėme pulsaro net jei jos magnetinė ašis nukreipta tiesiai į mus.

Vis dėlto ten vis dar yra neutronų žvaigždė. Taigi neutroninės žvaigždės gali gyventi ir # 8221 ilgiau nei pulsarai. Neutronų žvaigždės, vyresnės nei maždaug 10 milijonų metų, nustoja gaminti pulsarus.

Nors jie egzistuoja, pulsarai yra galingi. Vienas iš jų yra senas mūsų draugas - Krabo ūkas.

Šiuo metu jūs žiūrite į krabo ūko vaizdinį bangos ilgį. Tai reiškia, kad matote tik nedidelę dalį visos jos skleidžiamos šviesos.

Matoma šviesa yra tik maža šviesos dalis, kurią astronomai gali tirti. Kai kurie iš šių bangos ilgių turėtų būti jums žinomi, net jei to nesuprantate - infraraudonieji spinduliai yra tik išgalvotas šilumos žodis, o ultravioletiniai spinduliai yra tik išgalvotas žodis energijai, gaminančiai saulės nudegimus.

Ne, šiluma nesudegina saulės. Jei taip nutiktų, taip ir padarytum jausti sau deginantis saulėje, ir jūs turite apčiuopiamą įspėjimą, todėl saulės spindulių apsauga nėra daug kritiška. Ultravioletinių spindulių poveikis yra pavojingas, nes jūs negalite jausti jo poveikio, kol jis jau nepakenkė jūsų odai (ir galbūt kitoms kūno dalims).

Visa tai, ką matote kasdieniame gyvenime, tiesiog suvokiama su tuo mažu elektromagnetinio spektro langu, vadinamu matoma šviesa. Likusi spektro dalis iš tikrųjų būna daug vertingesnė astronomams. Pavyzdžiui, tik radijo bangos ilgiai gali prasiskverbti į tankiausius tarpžvaigždinius dulkių debesis.

Bet kokiu atveju, krabo ūko centre esantis pulsaras skleidžia fotonus visame EM spektre. Tai gana įspūdinga objektui, kuris nebegamina savo energijos.

Čia dar vienas dalykas. Prisimeni tuos spindulių pluoštus, kuriuos gamina neutroninės žvaigždės? Na, ar nustebtumėte išgirdę, kad jie sudaro tik mažą energijos neutronų žvaigždžių dalį?

Tai tiesa. Didžioji jo dalis - apie 99,9% - iš tikrųjų nunešama kaip a pulsaro vėjas.

Švelniai tariant, pulsaro vėjas gali sukelti tikrai šaunių reiškinių.

Čia galite pamatyti rentgeno ir infraraudonųjų spindulių duomenis, susietus su menininkų samprotavimais, kaip šie reiškiniai gali atrodyti iš arti.

Rutulys, esantis iliustracijų centre, yra neutronų žvaigždė, o du spindulių pluoštai - ypač aiškūs iliustracijoje kairėje - gali būti matomi tolstant nuo neutronų žvaigždės ir # 8217s magnetinių ašigalių. Žiedas aplink neutroninę žvaigždę yra kaupimo diskas, dulkių ir dujų diskas, kuris patenka į orbitą aplink objektą.

Astronomai žino, kad pulsaro vėjas susideda iš greitųjų atominių dalelių. Mes nežinome, kad šios iliustracijos yra tikslios, tačiau mes žinome, kad pulsaro vėjas šalia jauno pulsaro gamina mažus, didelės energijos ūkus.

Žmonės ... mes kalbame apie ūkus, kurie skleidžia fotonus kaip gama spindulius.

Leiskite man įsivaizduoti, kaip tai beprotiška. Čia yra tarpžvaigždinė terpė.

Tarpžvaigždinę terpę matote bet kada ūkas. Tai yra tarp žvaigždžių esanti medžiaga. Paprastai visi ūkai yra pagaminti iš tų pačių medžiagų, nesvarbu, ar jie yra migloti mėlyni atspindžio ūkai, ryškiai rožinė emisijos ūkai, šešėlinis tamsūs ūkai, švytintis apvaliai planetiniai ūkai, įvairus supernovos likučiaiarba… ūkai, kuriuos sukelia pulsaro vėjai.

Tiksliau, ūkai yra regimasis reiškinys - tai, ką tu matyti kai apšviečiama konkreti tarpžvaigždinės terpės dalis.

Ši medžiaga nėra natūraliai karšta. Kaip sakiau, tai yra # 8217s tarp žvaigždės. Jei jis būtų karštas kaip žvaigždės, visas naktinis dangus švytėtų matomais bangos ilgiais, o ne tik žvaigždėmis, mirgančiomis ant šiaip tamsios drobės. Net kai tarpžvaigždinė terpė skleidžia savo šviesą, kaip daugumos ūkų atveju, ji paprastai yra infraraudonųjų spindulių, radijo ar matomų bangos ilgių.

Gama spinduliai yra nejuokingai dideli energijos, skirtos ūkui. Bet tikrai tai, ką matome, kur dalyvauja neutroninės žvaigždės.

Štai dar vienas jūsų skaitymo malonumo pavyzdys ...

Kadangi visi pulsarai yra neutroninės žvaigždės, o visos neutroninės žvaigždės yra žvaigždžių, kurios pateko į supernovą (ir gamino supernovos likučius), liekanos ... ar neturėtume tikėtis, kad visi pulsai bus supernovos likučių šerdyje? Ir, atvirkščiai, ar neturėtume tikėtis rasti pulsarą kiekvienos supernovos likučio širdyje?

Krabo ūko centre yra pulsaras.

Keistas faktas yra tai, kad jis iš tikrųjų taip neveikia.

Viena vertus, ne visos neutroninės žvaigždės turi spinduliuotės pluoštus, kurie sklinda tiesiai virš Žemės. Šios neutroninės žvaigždės nėra vadinamos pulsarais. Taigi neutronų žvaigždė, randama supernovos liekanų centre, nebūtinai bus pulsaras.

Kita vertus, neutroninės žvaigždės ne tik greitai sukasi kelionė greitai. „Supernovos“ likučiai neturi. Tiek daug neutroninių žvaigždžių, nesvarbu, ar jie gamino pulsarus, ar ne, palieka savo supernovos liekanas. Mes šiais laikais galime pastebėti supernovos liekaną, kurios neutronų žvaigždė ją paliko seniai.

Yra dar trečia komplikacija. Kadangi pulsarai yra tokie maži, jie lėtai praranda energiją ir juos galima aptikti maždaug 10 milijonų metų. Kita vertus, „Supernovos“ likučiai po maždaug 50 000 metų yra linkę išsisklaidyti tarpžvaigždinėje terpėje.

Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas - ne visos supernovos gamina neutronines žvaigždes.

Taigi, trumpa istorija? Dauguma pulsarų iš tikrųjų randami už supernovos liekanų, o daugumoje supernovų liekanų iš tikrųjų nėra pulsarų.

Bet ... palaukite sekundę. Kaip ne visos supernovos gamina neutronines žvaigždes?

Niekada nebijok - mes tai pasieksime! Bet pirmiausia mes apimsime dvejetainius pulsorius ir kai kurias ypač unikalias neutronų žvaigždes kitame mano poroje įrašų.


Neutronų žvaigždžių susidūrimas skelbia naujos astronomijos eros atėjimą

Per du visiškai skirtingus pasiuntinius - elektromagnetines bangas ir gravitacines bangas - atkeliavo žinios apie maždaug 130 milijonų šviesmečių atstumo neutronų žvaigždžių poros susidūrimą, atskleidžiantį užuominas į kai kurias seniai egzistuojančias Visatos paslaptis.

Mokslininkai apie tai jau ne tik kalba. Po dešimtmečių teorijos dabar mes iš tikrųjų esame naujoje astronomijos eroje, kurią apibrėžia galimybė žvelgti į visatą per kelis, skirtingus lęšius. Pirmieji gravitacinių bangų aptikimai atvėrė duris šiai vadinamajai daugialypei astronomijai. Ir dabar, pirmadienį paskelbus labai populiarų pranešimą, pro tas duris žengė astrofizikai.

Keturis kartus per pastaruosius dvejus metus astronomai aptiko gravitacines bangas, kylančias susiliejus juodosioms skylėms. Šiuos aptikimus atliko JAV įsikūrusios Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorijos (LIGO) mokslininkai. Europos kolegos VIRGO bendradarbiavo ketvirtajam aptikimui. Tačiau iš juodųjų skylių neišbėgant šviesos, astronomai, naudodamiesi tradiciniais teleskopais, kurie Visatą vertina elektromagnetiniame spektre, nieko nematė.

Penktasis aptikimas šįkart buvo kitoks, matėsi susidūrę kūnai. Taigi LIGO ir VIRGO astrofizikai aptiko judesį nuo susidūrimo, o astronomai pamatė šviesos blyksnį. Mokslininkai jau naudoja šį daugialypės terpės aptikimą, kad atskleistų seniai egzistuojančias paslaptis apie Visatą, pavyzdžiui, ten, kur susidaro sunkūs elementai, tokie kaip auksas, platina ir uranas.

„Tai yra Rosettos akmuo, skirtas visai didelės energijos astrofizikai“, - sako Richardas O'Shaughnessy, teorinis gravitacinių bangų astrofizikas ir LIGO tyrėjas Ročesterio technologijos institute. „Aukščiausio lygio atstovai neįvertina šio įvykio reikšmės, ir aš nesugalvojau, kaip jį perteikti net sau.

Bet kas iš tikrųjų yra tai, dėl ko mokslininkai taip jaudinasi?

Augant Kamala Harris portfeliui, auga ir tikrinimas

Maždaug prieš 130 milijonų metų susidūrė dvi neutroninės žvaigždės, įtrauktos į gravitacinį šokį. Šis smurtinis susijungimas sukrėtė erdvės laiko audinį ir išsiuntė į Visatą elektromagnetinės spinduliuotės fejerverkus. Rugpjūčio 17 d. Mokslininkai aptiko šio žvaigždės įvykio gravitacines bangas, o po mažiau nei 2 sekundžių pastebėjo gama spindulių pliūpsnį, sklindantį iš tos pačios vietos. Per ateinančias kelias dienas tiek Žemės, tiek kosminiai teleskopai surinko signalus iš viso to paties įvykio skleidžiamo elektromagnetinio spektro.

Neįtikėtinas neutronų žvaigždžių tankis pavertė šį įvykį ypač įspūdingu. Neutroninės žvaigždės yra masyvesnės už saulę, tačiau yra tik miesto dydžio. Vienas arbatinis šaukštelis medžiagos iš neutronų žvaigždės svers apie 10 milijonų tonų. Kadangi jie yra tokie tankūs, neutronų žvaigždės paviršiaus gravitacija yra milijardus kartų stipresnė už gravitaciją Žemės paviršiuje.

Kai du itin tankūs kūnai sukasi vienas į kitą, jų masės sukuria labai stiprią gravitacinę sąveiką. Kadangi neutroninės žvaigždės yra labai mažos, prieš susijungdamos jos gali labai arti viena kitos, artėdamos viena prie kitos greičiau ir greičiau. Plakant aplinką, neutroninių žvaigždžių poros gravitacijos laukai sąveikauja, formuodami pakankamai aukšto dažnio gravitacines bangas, kurias galima jausti Žemėje.

Bet kas yra gravitacinės bangos?

Paklauskite fiziko, ir jie jums pasakys, kad gravitacinės bangos yra bangos erdvės laiko audinyje. Bet ką tai iš tikrųjų reiškia? Shane'as Larsonas, Šiaurės vakarų universiteto astronomas, LIGO mokslinio bendradarbiavimo narys, sako, kad paaiškinimas priklauso nuo įstatymo, jog niekas negali keliauti greičiau nei šviesos greitis.

Pagal Einšteino bendrąją reliatyvumo teoriją, kiekvienas objektas, turintis masę, tam tikru laipsniu lenkia erdvės laiką ir kuo didesnė masė, tuo didesnis iškraipymas. Šis modelis paaiškina, kodėl mėnuliai skrieja aplink planetas ir planetos skrieja aplink saulę.

Kai objektas juda - tarkime, susijungia dvi neutroninės žvaigždės - gravitacija būtinai turi pasikeisti. Kažkaip informacija apie tą gravitacijos pokytį turi patekti iš to objekto į kitus objektus, kurie patiria jo gravitaciją. Daktaras O'Shaughnessy paaiškina, kad dėl to jis gali skristi tik taip greitai, kaip ribotas šviesos greitis, ir dėl to neįmanoma, kad viskas būtų vienu metu sureaguota, tie gravitaciniai pokyčiai per visatą plinta į išorę.

Ir tai įvyksta kuo greičiau. Tiesą sakant, neutroninių žvaigždžių susijungimo gravitacinės bangos pirmiausia buvo aptiktos Žemėje, dar prieš prasidedant gama spinduliui.

„Bendras reliatyvumas numato, kad gravitacinės bangos turėtų judėti šviesos greičiu“, - sako dr. Larsonas. Taip yra todėl, kad gravitacinės bangos gali judėti per materiją nesulėtindamos greičio.

Šviesa, priešingai, sąveikauja su matoma materija. Ją išsklaido materija, sugeria materija ir atmeta medžiaga. Susidūrus super tankioms neutroninėms žvaigždėms, Larsonas sako: „Renginio esmė yra vis dar tokia tanki, kad šviesa negali išeiti taip greitai, kaip gravitacinės bangos. Ir energija, energizuojanti materiją, turi išeiti į išorinius sluoksnius, kur mus gali pasiekti spinduliuojami fotonai. "

Astrofizikai ilgai ieškojo neutroninių žvaigždžių susidūrimų, nes mokslininkai žinojo, kad dangaus kūnai egzistuoja dvejetainėse sistemose. Astronomai anksčiau pastebėjo trumpus gama spindulių pliūpsnius, kurie, jų manymu, buvo tokio susijungimo signalas, tačiau jie negalėjo būti tikri, kol gravitacinių bangų aptikimas kartu su elektromagnetiniais stebėjimais nebuvo atliktas rugpjūtį.

„Tai buvo šventas didelės energijos astrofizikos gralis“, - sako O'Shaughnessy.

Gravitacinės bangos ir elektromagnetinės spinduliuotės fotonai nėra vieninteliai pasiuntiniai iš visatos. Astronomai taip pat naudojo neutrino ir kosminių spindulių stebėjimus, kad sužinotų apie Visatą. Bet pridėjus gravitacines bangas, mokslininkai dabar galės išsamiau suprasti kosmosą.

Mokslininkai džiaugiasi sužinoję, kokias paslaptis gali atskleisti daugelio žinučių astronomija dabar, kai įrankių dėžėje buvo pridėtos gravitacinės bangos, tačiau jie taip pat glosto save ir kolegas.

„Tikrai mes visi turėtume tiesiog didžiuotis ir pasipiktinti tuo, kad sugebame pastatyti instrumentus šiems matavimams atlikti“, - sako Larsonas. Jo teigimu, tai nebūtų įmanoma be tūkstančių mokslininkų, inžinierių, statybininkų, telekomunikacijų darbuotojų ir kitų, kurie bendradarbiavo kurdami lazerinius interferometrus.

Gaukite jums rūpimas „Monitor“ istorijas į savo gautuosius.

"The fact that we can all get together and make this instrument should make all of us look at every problem that we face and go, 'Wow, why can't we solve that problem?' " Larson says. "Science is a uniquely human endeavor. As far as I know, my cats are not down in the basement building gravitational-wave detectors."


Radio Observations Point to Likely Explanation for Neutron-Star Merger Phenomena

Three months of observations with the National Science Foundation’s Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) have allowed astronomers to zero in on the most likely explanation for what happened in the aftermath of the violent collision of a pair of neutron stars in a galaxy 130 million light-years from Earth. What they learned means that astronomers will be able to see and study many more such collisions.

On August 17, 2017, the LIGO and VIRGO gravitational-wave observatories combined to locate the faint ripples in spacetime caused by the merger of two superdense neutron stars. It was the first confirmed detection of such a merger and only the fifth direct detection ever of gravitational waves, predicted more than a century ago by Albert Einstein.

The gravitational waves were followed by outbursts of gamma rays, X-rays, and visible light from the event. The VLA detected the first radio waves coming from the event on September 2. This was the first time any astronomical object had been seen with both gravitational waves and electromagnetic waves.

The timing and strength of the electromagnetic radiation at different wavelengths provided scientists with clues about the nature of the phenomena created by the initial neutron-star collision. Prior to the August event, theorists had proposed several ideas — theoretical models — about these phenomena. As the first such collision to be positively identified, the August event provided the first opportunity to compare predictions of the models to actual observations.

Astronomers using the VLA, along with the Australia Telescope Compact Array and the Giant Metrewave Radio Telescope in India, regularly observed the object from September onward. The radio telescopes showed the radio emission steadily gaining strength. Based on this, the astronomers identified the most likely scenario for the merger’s aftermath.

“The gradual brightening of the radio signal indicates we are seeing a wide-angle outflow of material, traveling at speeds comparable to the speed of light, from the neutron star merger,” said Kunal Mooley, now a National Radio Astronomy Observatory (NRAO) Jansky Postdoctoral Fellow hosted by Caltech.

The observed measurements are helping the astronomers figure out the sequence of events triggered by the collision of the neutron stars.

The initial merger of the two superdense objects caused an explosion, called a kilonova, that propelled a spherical shell of debris outward. The neutron stars collapsed into a remnant, possibly a black hole, whose powerful gravity began pulling material toward it. That material formed a rapidly-spinning disk that generated a pair of narrow, superfast jets of material flowing outward from its poles.

If one of the jets were pointed directly toward Earth, we would have seen a short-duration gamma-ray burst, like many seen before, the scientists said.

“That clearly was not the case,” Mooley said.

Some of the early measurements of the August event suggested instead that one of the jets may have been pointed slightly away from Earth. This model would explain the fact that the radio and X-ray emission were seen only some time after the collision.

“That simple model — of a jet with no structure (a so-called top-hat jet) seen off-axis — would have the radio and X-ray emission slowly getting weaker. As we watched the radio emission strengthening, we realized that the explanation required a different model,” said Alessandra Corsi, of Texas Tech University.

The astronomers looked to a model published in October by Mansi Kasliwal of Caltech, and colleagues, and further developed by Ore Gottlieb, of Tel Aviv University, and his colleagues. In that model, the jet does not make its way out of the sphere of explosion debris. Instead, it gathers up surrounding material as it moves outward, producing a broad “cocoon” that absorbs the jet’s energy.

The astronomers favored this scenario based on the information they gathered from using the radio telescopes. Soon after the initial observations of the merger site, the Earth’s annual trip around the Sun placed the object too close to the Sun in the sky for X-ray and visible-light telescopes to observe. For weeks, the radio telescopes were the only way to continue gathering data about the event.

“If the radio waves and X-rays both are coming from an expanding cocoon, we realized that our radio measurements meant that, when NASA’s Chandra X-ray Observatory could observe once again, it would find the X-rays, like the radio waves, had increased in strength,” Corsi said.

Mooley and his colleagues posted a paper with their radio measurements, their favored scenario for the event, and this prediction online on November 30. Chandra was scheduled to observe the object on December 2 and 6.

“On December 7, the Chandra results came out, and the X-ray emission had brightened just as we predicted,” said Gregg Hallinan, of Caltech.

“The agreement between the radio and X-ray data suggests that the X-rays are originating from the same outflow that’s producing the radio waves,” Mooley said.

“It was very exciting to see our prediction confirmed,” Hallinan said. He added, “An important implication of the cocoon model is that we should be able to see many more of these collisions by detecting their electromagnetic, not just their gravitational, waves.”

Mooley, Hallinan, Corsi, and their colleagues reported their findings in the scientific journal Nature.

The National Radio Astronomy Observatory is a facility of the National Science Foundation, operated under cooperative agreement by Associated Universities, Inc.


Astronomy Picture of the Day

Discover the cosmos! Each day a different image or photograph of our fascinating universe is featured, along with a brief explanation written by a professional astronomer.

2017 October 16
GW170817: A Spectacular Multi-Radiation Merger Event Detected
Illustrative Video Credit: NASA's Conceptual Imaging Lab

Explanation: Both gravitational and electromagnetic radiations have been detected in rapid succession for an explosive merging event for the first time. Data from the outburst fit well with a spectacular binary neutron-star death-spiral. The explosive episode was seen on August 17 in nearby NGC 4993, an elliptical galaxy only 130 million light years distant. Gravitational waves were seen first by the ground based LIGO and Virgo observatories, while seconds later the Earth-orbiting Fermi and INTEGRAL observatories detected gamma-rays, and hours after that Hubble and other observatories detected light throughout the electromagnetic spectrum. Pictured is an animated illustrative movie of the event's likely progenitors. The video depicts hot neutron stars as they spiral in toward each other and emit gravitational radiation. As they merge, a powerful jet extends that drives the short-duration gamma-ray burst, followed by clouds of ejecta and, over time, an optical supernova-type episode called a kilonova. This first coincident detection confirms that LIGO events can be associated with short-duration gamma-ray bursts. Such powerful neutron star mergers are thought to have seeded the universe with many heavy nuclei including the iodine needed for life and the uranium and plutonium needed for nuclear fission power. You may already own a souvenir of one of these explosions -- they are also thought to be the original creators of gold.

Journal articles: Lists kept by LIGO and LCO.
Tomorrow's picture: asteroid rings


First heavy element identified from a neutron-star collision

Finding strontium in the afterglow of a neutron star collision (illustrated) provides the most direct evidence yet that such smashups set off an exotic chain of nuclear reactions that can lead to heavy-element formation.

UNIVERSITY OF WARWICK, MARK GARLICK, ESO

Pasidalinti:

November 20, 2019 at 6:45 am

Astronomers have for the first time definitively ID’d the birth of a specific heavy element during a neutron-star smashup. They found strontium. And it showed up in the wavelengths of light — or spectra — making up this collision’s afterglow.

Neutron “star” is a bit of a misnomer. These objects actually are the ultra-dense leftovers of large stars that attained old age, exploded and then collapsed back on themselves. Astrophysicist Darach Watson works in Denmark at the University of Copenhagen. His team reported the strontium discovery online October 23 in Nature.

Scientists had assumed that a collision by two super-dense objects, such as neutron stars, would trigger a chain of nuclear reactions. They’re known as the r-process. In such an environment, the nuclei of atoms could rapidly gobble up neutrons. Afterward, those nuclei would become transformed in a process known as radioaktyvusis skilimas. The r-process was seen as a way to transform old, smaller elements into newer, bigger ones. About half of all elements heavier than iron were thought to be made in the r-process.

Finding strontium in the recent collision at last offered the most direct evidence yet that neutron-star collisions really do trigger the r-process.

Educators and Parents, Sign Up for The Cheat Sheet

Weekly updates to help you use Science News for Students in the learning environment

‘R’ you seeing it?

Physicists had long predicted that silver, gold and many other elements more massive than iron formed this way. But scientists weren’t sure where those r-process reactions took place. After all, no one had directly seen the r-process underway in a celestial event. Or they didn’t until the merger of two neutron stars in 2017. Scientists quickly analyzed light given off by that cataclysm. In it, they found evidence of the birth of a hodgepodge of heavy elements. All would seem to have come from the r-process.

Caption: Researchers announced October 16 that Advanced LIGO (the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) and its sister experiment, Advanced Virgo, have detected gravitational waves from colliding neutron stars. It was a cosmic crash also observed by more than 70 observatories around the world.
Helen Thompson/Science News/YouTube

But those analyses couldn’t pinpoint precisely which elements were in that mix. Kodėl? The researchers were examining mostly very heavy elements — ones whose complex atomic structures can generate millions of spectral features. And all of those features were not yet fully known, Watson points out. This made it extremely difficult to tease apart which elements were present, he says.

Strontium, however, is relatively light compared to other r-process elements. And its simple atomic structure creates a few strong and well-known spectral clues. So Watson and his colleagues expanded their analysis to consider it. In doing so, they turned up the clear “fingerprint” of strontium. It emerged in light collected by the Very Large Telescope in Chile within a few days of the neutron-star collision.

Scientists Say: Neutron star

Seeing strontium in the afterglow wasn’t all that unexpected, says Brian Metzger. He’s an astrophysicist at Columbia University in New York City and not involved in the new work. Strontium, he notes, “does tell us something interesting” about the elements formed during the neutron-star collision.

For instance, the material that produced the strontium must have had an unusually low neutron density (at least compared to what is typically seen inside a neutron star). Otherwise, such an extremely neutron-rich environment as that collision should have created much heavier r-process elements.

The strontium-making neutron-star material probably underwent some other interaction. Maybe it was bombarded by ghostly subatomic particles called neutrinos. They could have been spawned in the collision, Metzger says. “It wasn’t just [normal] neutron star guts” that provided the raw material for this strontium, he concludes.

Power Words

astronomer A scientist who performs research involving celestial objects, space and the physical universe.

astrophysics An area of astronomy that deals with understanding the physical nature of stars and other objects in space. People who work in this field are known as astrophysicists.

atom The basic unit of a chemical element. Atoms are made up of a dense nucleus that contains positively charged protons and uncharged neutrons. The nucleus is orbited by a cloud of negatively charged electrons.

atomic Having to do with atoms, the smallest possible unit that makes up a chemical element.

cataclysm An enormous, violent, natural event. A meteor hitting Earth and wiping out most living species would qualify as a cataclysmic event.

celestial (in astronomy) Of or relating to the sky, or outer space.

colleague Someone who works with another a co-worker or team member.

density The measure of how condensed some object is, found by dividing its mass by its volume.

element A building block of some larger structure. (in chemistry) Each of more than one hundred substances for which the smallest unit of each is a single atom. Examples include hydrogen, oxygen, carbon, lithium and uranium.

environment The sum of all of the things that exist around some organism or the process and the condition those things create. Environment may refer to the weather and ecosystem in which some animal lives, or, perhaps, the temperature and humidity (or even the placement of things in the vicinity of an item of interest).

heavy element (to astronomers) Any element other than hydrogen (or possibly helium).

iron A metallic element that is common within minerals in Earth’s crust and in its hot core. This metal also is found in cosmic dust and in many meteorites.

neutrino A subatomic particle with a mass close to zero. Neutrinos rarely react with normal matter. Three kinds of neutrinos are known.

neutron A subatomic particle carrying no electric charge that is one of the basic pieces of matter. Neutrons belong to the family of particles known as hadrons.

neutron star The very dense corpse of what had once been a star with a mass four to eight times that of our sun. As the star died in a supernova explosion, its outer layers shot out into space. Its core then collapsed under its intense gravity, causing protons and electrons in its atoms to fuse into neutrons (hence the star’s name). Astronomers believe neutron stars form when large stars undergo a supernova but aren’t massive enough to form a black hole. A single teaspoonful of a neutron star, on Earth, would weigh a billion tons.

nuclear reaction Events that physically alter the nucleus of an atom. (This is in contrast to chemical reactions that affect the electrons orbiting an atom.) Some nuclear reactions will transmute an atom, change it into a different chemical element, such as through fission (also known as atom splitting). Others may involve the capture of energy by bombardment with electromagnetic radiation or subatomic particles. Nuclear reactions are not affected by temperature and pressure (as chemical reactions may be). Instead, they are driven primarily by the energy of the particle that hits them or by the intensity of the radiation prompting the reaction.

online (n.) On the internet. (adj.) A term for what can be found or accessed on the internet.

particle A minute amount of something.

physicist A scientist who studies the nature and properties of matter and energy.

radioactive An adjective that describes unstable elements, such as certain forms (isotopes) of uranium and plutonium. Such elements are said to be unstable because their nucleus sheds energy that is carried away by photons and/or and often one or more subatomic particles. This emission of energy occurs by a process known as radioactive decay.

radioaktyvusis skilimas The process whereby a radioactive isotope — which means a physically unstable form of some element — sheds energy and subatomic particles. In time, this shedding will transform the unstable element into a slightly different but stable element. For instance, uranium-238 (which is a radioactive, or unstable, isotope) decays to radium-222 (also a radioactive isotope), which decays to radon-222 (also radioactive), which decays to polonium-210 (also radioactive), which decays to lead-206 — which is stable. No further decay occurs. The rates of decay from one isotope to another can range from timeframes of less than a second to billions of years.

spectra (sing. spectrum) A range of related things that appear in some order. (in light and energy) The range of electromagnetic radiation types they span from gamma rays to X rays, ultraviolet light, visible light, infrared energy, microwaves and radio waves.

žvaigždė The basic building block from which galaxies are made. Stars develop when gravity compacts clouds of gas. When they become dense enough to sustain nuclear-fusion reactions, stars will emit light and sometimes other forms of electromagnetic radiation. The sun is our closest star.

subatomic Anything smaller than an atom, which is the smallest bit of matter that has all the properties of whatever chemical element it is (like hydrogen, iron or calcium).

telescope Usually a light-collecting instrument that makes distant objects appear nearer through the use of lenses or a combination of curved mirrors and lenses. Some, however, collect radio emissions (energy from a different portion of the electromagnetic spectrum) through a network of antennas.

wavelength The distance between one peak and the next in a series of waves, or the distance between one trough and the next. It’s also one of the “yardsticks” used to measure radiation. Visible light — which, like all electromagnetic radiation, travels in waves — includes wavelengths between about 380 nanometers (violet) and about 740 nanometers (red). Radiation with wavelengths shorter than visible light includes gamma rays, X-rays and ultraviolet light. Longer-wavelength radiation includes infrared light, microwaves and radio waves.

Citatos

Journal:​ ​​ D. Watson et al. Identification of strontium in the merger of two neutron stars. Nature. Published online October 23, 2019. doi:10.1038/s41586-019-1676-3.

About Maria Temming

Maria Temming is the staff reporter for physical sciences, covering everything from chemistry to computer science and cosmology. She has bachelor's degrees in physics and English, and a master's in science writing.

Classroom Resources for This Article Learn more

Free educator resources are available for this article. Register to access:


Žiūrėti video įrašą: Mokslo sriuba: kosminės šiukšlės ir kelionės į kitas žvaigždes paskutinė šio sezono laida (Spalio Mėn 2022).