Суперобъекты. Звезды размером с город

Оглавление

Сергей Попов. Суперобъекты. Звезды размером с город

Предисловие

Благодарности

I. Жизнь звезды

Звездный свет

Рождение и смерть звезд

Звезды и элементы

Будущее звездной Вселенной

II. Многообразие нейтронных звезд

Все хорошо в меру

Предсказание и открытие нейтронных звезд

Радиопульсары и рентгеновские пульсары – старый зоопарк

Магнитары, Великолепная семерка и все-все-все – новый зоопарк нейтронных звезд

Источники энергии нейтронных звезд

Отпечатки «пальцев» сверхновых на нейтронных звездах

III. Эволюция нейтронных звезд

Вращение

Изменение магнитного поля

Тепловая эволюция

IV. Недра нейтронных звезд

Экстремальное состояние вещества

Из чего сделаны нейтронные звезды

Вращение и состав

Измерение температуры как способ изучения недр

Глитчи

Вопросы о массе и масса вопросов

Как сейчас отвечают на главный вопрос?

V. Свойства двойных звезд

Главный параметр

Про тройняшек

Эволюция двойных

Новые и сверхновые

Посмертные красоты двойных систем

Размеры двойных

Гиперскоростные звезды

Планеты двойных звезд

VI. Релятивистские двойные звезды

Массивные двойные

Измерение масс и радиусов в двойных системах

Двойные с черными дырами

Ультрамощные рентгеновские источники

Вращение звезд и магнитары

Двойные радиопульсары

VII. Гравитационные волны

Теория гравитации и геометрия

Волны пространства-времени

Слияния нейтронных звезд

Как ловят гравитационные волны

VIII. Скорости компактных объектов

Стремительные звезды

Взаимодействие и разгон

Измерения скоростей пульсаров

Взрыв сверхновой и скорость

Гравитационная ракета

IX. Одиночные компактные объекты

Миллиард нейтронных звезд

Аккреция на одиночные компактные объекты

Гравитационное линзирование

X. Магнитары

Изобретение магнитаров

Открытие магнитаров

Аномальные рентгеновские пульсары

Сильные поля

Картина запутывается

XI. Великое объединение нейтронных звезд

Про зайчиков и белочек

Такие разные нейтронные звезды

Связующий элемент

Секретные поля

XII. Компактные объекты и фундаментальная физика

Астрофизические лаборатории для бедных

Неземная гравитация

Сверхтекучие звезды

Сверхплотное вещество

Неземная электродинамика

Атмосферы нейтронных звезд

Нейтрино из ада

Грядущие открытия

Послесловие

Отрывок из книги

Рано или поздно наша цивилизация погибнет в результате катаклизма. Грядущие поколения заново пройдут путь развития, который у нас уже за плечами. Но новый цикл жизни на Земле не будет простым повторением. Наши далекие потомки будут находить артефакты наших времен, но не смогут полностью понять их смысл. На основе интерпретаций наших знаний будет возникать новая мифология. Будут мифы и о самых совершенных небесных объектах.

Такой миф может выглядеть так: «Когда Творец Вселенной – Летающий Макаронный Монстр – создавал весь мир, то, сделав небо и Землю и населив Землю первыми существами, он захотел создать настоящий шедевр и поместить его в небо, которое было еще пустым и темным. Тогда он взял комок первовещества и начал его сжимать. Чем больше он мял его – тем больше он ему нравился. Он мял и мял его, делая все плотнее и плотнее. Но вдруг комок в его руках сжался очень сильно. Вещество исчезло, и получилась дыра. И стал Летающий Макаронный Монстр печален. Подумав, он взял другой комок. Смял его не очень сильно и бросил в небо. Появилось Солнце. Оно ярко светило и вначале радовало Творца. Он сделал много таких шариков, раскидав их вокруг – появились звезды. Но потом Летающий Макаронный Монстр опять стал печален. Светящиеся шарики недолго радовали его. Тогда он взял одну из звезд и начал ее мять и уминать. Но, помня о своем первом опыте, он был очень аккуратным. Творец лепил и лепил, мял и мял. Однако все время следил, чтобы шарик не превратился в дыру. Наконец Летающий Макаронный Монстр остановился. То, что получилось, очень понравилось ему. Это был настоящий шедевр, достойный того, чтобы украсить Вселенную. Так появились нейтронные звезды».

.....

Чтобы увидеть первые звезды, астрономы идут двумя путями. Во-первых, они пытаются строить все более мощные инструменты. По всей видимости, понадобятся новые аппараты за пределами земной атмосферы – космические телескопы следующего поколения, чтобы увидеть хотя бы взрывы самых первых звезд. Увидеть их где-то там, в прошлом, спустя всего лишь десятки миллионов лет после рождения Вселенной. Свет от них будет сильно покрасневшим из-за расширения Вселенной (она растягивается более чем в 10 раз за время распространения света от первых звезд, т. е. длина волны фотонов возрастает во столько же раз), поэтому аппараты должны наблюдать в длинноволновой области спектра, где земная атмосфера в основном непрозрачна. Большие надежды возлагают на космический телескоп имени Джемса Вебба (JWST). Его гигантское, по меркам орбитальных аппаратов, зеркало позволит увидеть то, что ранее оставалось скрытым от нас[6]. Однако, если в ранней Вселенной рождались не только очень тяжелые звезды, но и маленькие – с массой, скажем, около половины массы Солнца, то они могли дожить до наших дней. И тогда, например, где-то в нашей Галактике, даже в наших окрестностях, крутятся звезды с аномальным химическим составом – там только водород и гелий.

James Webb Space Telescope – JWST. Это космический телескоп следующего поколения. Он должен прийти на смену космическому телескопу имени Хаббла. Одна из основных задач для этого инструмента – увидеть взрывы первых массивных звезд.

.....