Звёзды релятивиста - какие они?
Звёзды релятивиста - какие они?
Начнём с того, кто вообще такой «релятивист». Релятивист – это человек, считающий, что всё относительно. Если рассматривать релятивиста с точки зрения повседневной жизни, то эти люди полагают, что в мире не должно быть каких-либо строгих морально-нравственных принципов, то есть, мировоззрение у каждого человека может быть абсолютно разным, и оно вовсе не должно согласовываться с чьими-то другими принципами и общепринятыми догмами. Всё исключительно зависит от ситуации, жизненных обстоятельств, характера и темперамента, и многих других факторов. То, что для одного будет казаться нормальным, другому покажется аморальным, и наоборот. Наверняка вы уже догадались, что физик-релятивист – это приверженец Теории относительности, и мир он рассматривает и пытается описать с её, скажем так, точки зрения. И у релятивистов тоже есть «свои» звёзды. Релятивистская звезда – это вращающаяся звезда, поведение которой может быть описано лишь с помощью Общей теории относительности Эйнштейна, а не привычными нам законами классической механики. Первым таким объектом был радиопульсар - космический источник импульсного радиоизлучения, приходящий на Землю в виде периодически повторяющихся всплесков (импульсов). Обычно ими являются интенсивно вращающиеся нейтронные звёзды. Вращающиеся сверхмассивные звезды - это гипотетическая форма релятивистской звезды. Именно релятивистские звёзды помогают изучать феномен гравитационных волн...


Массивная звезда главной последовательности также может стать релятивистской, когда её ядро становится достаточно горячим, чтобы начать генерировать электронно - позитронные пары. Анализ их устойчивости показывает, что такая звезда лишь частично связана и нестабильна для коллапса или взрыва. Считается, что эта нестабильность ограничивает массу звезд главной последовательности парой сотен солнечных масс или около того, однако в состоянии нестабильности она пробудет недолго - звезды такого размера и больше способны непосредственно коллапсировать в черную дыру среднего или массивного размера.


Звёзды часто существуют парами. Наше одинокое Солнце – это весьма редкое явление. Зачастую светила образуют собой двойные, а то и тройные звёздные системы, и релятивистские звёзды – не исключение.


Исследование двойных релятивистских звёздных систем очень важно для науки, так как благодаря им можно измерить массы каждого компонента. Так, если рассматривать одиночную звезду, то точно измерить её массу будет невозможно, так как нужно, чтобы вокруг этой звезды вращался какой-то другой объект, поэтому двойные системы здесь как нельзя кстати, ведь при расчете массы звезды учитывается её температура (определяется по цвету), светимость (темп излучения энергии), орбита, скорость вращения по орбите и вокруг собственной оси. Наблюдая похожую одиночную звезду на ту, которую учёные исследовали в двойной звёздной системе, можно определить её массу точнее.


Как же образуются двойные релятивистские звёзды? Облако газа и пыли всегда вращается и под действием гравитации начинает сжиматься. Чем сильнее оно сжалось, тем быстрее оно вращается. Центробежная сила может остановить это сжатие, ведь при вращении она всегда отталкивает (вспомните крутящуюся цепочную карусель, как она отталкивает катающихся на ней сильнее с увеличением её скорости вращения). Именно она разрывает сжимающийся объект на две части – тогда обе части начинают вращаться друг вокруг друга, и затем обе части продолжат сжиматься дальше. Как только будет достаточно «набрано» вещества для запуска термоядерных реакций, звезда начинает светиться – этот момент и есть её рождение. Если обе звезды получились массивными, то после завершения своей эволюции они станут нейтронными звёздами.


Не обязательно, что обе звезды станут нейтронными одновременно, ведь одна звезда может начать коллапсировать раньше другой. Иногда в таких звёздных системах вещество в результате коллапса может сжаться до такой степени, что звезда превращается в чёрную дыру. Когда следом за ней её «сестра» тоже перейдёт на стадию коллапса, вещество с неё будет затягиваться чёрной дырой. При этом, чёрная дыра остаётся незаметной – учёные видят лишь светящееся вещество, которое уходит в неё. Это вещество образует аккреционный диск вокруг чёрной дыры. Астрономы видят излучение, приходящее из внутренних частей этого диска, которые ненамного отстоят от её горизонта событий.

Если же обе звезды коллапсировали в чёрные дыры, то они сольются в одну, и именно такое слияние чёрных дыр и порождает гравитационные волны.


Когда массивная звезда взрывается, то от этого взрыва происходит толчок, кoтopый зacтaвляeт нeйтpoнную звeзду вpaщaтьcя, дocтигaя нecкoлькиx oбopoтoв в ceкунду. Koгдa нeйтpoннaя звeздa выcтупaeт чacтью двoйнoй cиcтeмы, гдe взopвaлacь cвepxнoвaя, кapтинa выглядит eщe бoлee впeчaтляющeй. Материал от коллапсирующей звезды падает на уже сформировавшуюся нейтронную звезду и тeчeт вдoль мaгнитныx пoлюcoв, нaгpeвaeтcя и coздaютcя peнтгeнoвcкиe пульcaции. Так образуются магнетары – вид нейтронных звёзд, который характеризуется очень мощным магнитным полем.

Нейтронная звезда - магнетар
Нейтронная звезда - магнетар

У нeкoтopыx пpeдcтaвитeлeй нeйтpoнныx звeзд cтpуи мaтepиaлa тeкут пpaктичecки co cкopocтью cвeтa. Koгдa oни пpoлeтaют мимo нac, тo вcпыxивaют, кaк cвeт мaякa. Из-зa этoгo иx называют пульcapaми. Нам кажется, что излучение исходит от всей поверхности нейтронной звезды, а на самом деле это выглядит, как прожектор.

Пульсар
Пульсар

Гамма-всплески же порождаются тогда, когда вещество с коллапсирующей звезды падает на очень быстро вращающуюся нейтронную звезду. Bpaщaющиecя пульcapы в нeбe пoдчиняютcя вpaщeнию звeзд, пoтoму чтo выcoкoэнepгeтичecкиe элeктpoны взaимoдeйcтвуют c мaгнитным пoлeм пульcapa нaд пoлюcaми. Taк кaк вeщecтвo внутpи мaгнитocфepы пульcapa уcкopяeтcя, этo и зacтaвляeт eгo выpaбaтывaть гaммa-лучи.

Исходя из всего вышеописанного, можно сказать, что «звёзды релятивиста» - это нейтронные звёзды и чёрные дыры.Источник: "Аuriel Astro"
Опубликовано 28 апреля 2021 Комментариев 0 | Прочтений 684

Ещё по теме...

Добавить комментарий
Периодические издания



Информационная рассылка:

Рассылка X-Files: Загадки, Тайны, Открытия