Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Пульсари Чорна вдова (англ. Black Widow Pulsar) є мілісекундними пульсарами з маломасивним компаньйоном у тісній подвійний системі з коротким орбітальним періодом. Електромагнітне випромінення та випромінення елементарних часточок пульсара нагріває поверхню його зорі-компаньйона та протягом декількох мільйонів років веде до її «випаровування».
| Чорна вдова | |
 Чорна вдова у Вікісховищі |
Навколозоряна речовина довкола зорі-компаньйона приховує пульсації нейтронної зорі протягом до 40 % орбітального періоду. Завдяки цій змінності внаслідок затемнення, чорні вдови також отримали назву затемнювано-подвійні мілісекундні пульсари (англ. Eclipsing Binary Millisecond Pulsars).
Характеристики
Чорні вдови є мілісекундними пульсарами з найкоротшими відомими періодами пульсацій меншими, ніж 5 мілісекунд. Оскільки пульсари отримують енергію для свого електромагнітного випромінення з власної швидкості обертання, чорні вдови мають бути дуже молодими мілісекундними пульсарами. Орбітальний період подвійної системи становить бл. одного дня. Як для пульсарів, густина магнітного потоку чорних вдів порядку 108Гаусів є дуже низькою. Власний рух цих пульсарів є високим, від декількох сотень км/с. Висока швидкість втечі може бути результатом утворення пульсара у вибуху наднової. Через великий власний рух часто такі зорі розташовані на високих галактичних широтах.
Сторона зорі-компаньйона, обернена до пульсара, гарячіша та яскравіша за іншу в результаті падіння на неї випромінення пульсара. У пульсара (який є прототипом цього класу зір та назва якого «Чорна вдова» поширилась на весь клас), температура нічної сторони компаньйона становить 2900 K, а денної сторони (оберненої до пульсара) — досягає 8300 K. На спектральних лініях H-alpha видні ознаки ударного фронту від випромінення пульсара. У рентгенівському діапазоні крім точкового джерела видно ще і туманність вздовж напрямку руху чорної вдови. Ця туманність складається з речовини, яка випарувалась з компаньйона та залишилась позаду.
У багатьох чорних вдів спостерігаються пульсуючі гамма-промені. Оскільки гамма-промені можуть бути виявлені у всіх фазах обертального періоду, вони не можуть виникати шляхом взаємодії з навколозоряною речовиною навколо компаньйона. Швидше за все вони випромінюються прямо внаслідок механізму пульсара (прискорення заряджених частинок у магнітному полі нейтронної зорі). Тому можливо, що в реальності існує значно більше подвійних зоряних систем, які складаються з мілісекундного пульсара та тьмяного виродженого компаньйона, ніж на сьогодні відомо, де радіовипромінення абсорбується навколозоряною речовиною або пульсари в цілому є радіотихими.
Маса нейтронної зорі у системах чорної вдови оцінюється у 2-3 маси Сонця. Ці значення є прямими вимірами за допомогою гравітаційної затримки сигналу та розраховані з орбітальної динаміки подвійної системи. Ймовірно нейтронні зорі народжуються з масами 1,4 маси Сонця, а решту акретують з компаньйона у періоді часу три мільярди років.
-
![image]()
Уявлення художника про пульсар , оточений своїм ударним фронтом. Білі промені позначають частинки речовини та антиречовини, які випромінюються з зорі. Її зоря-компаньйон надто близько до пульсара, щоб бути видимою у цьому масштабі. -
![image]()
Уявлення художника про той самий пульсар PSR B1957+20, але в мільйон разів ближче до нього. Зображення демонструє вплив його зоряного вітру на зорю-компаньйон, яка випаровується. Ударний фронт завеликий, щоб потрапити на зображення, і в цьому масштабі він би простягнувся на більш ніж 24 км за межі екрана комп'ютера.
Формування
Чорні вдови, наприклад, утворюються у маломасивних рентгенівських подвійних. Нейтронна зоря після її народження у вибуху наднової є нормальним пульсаром і споживає свою енергію обертання на емісію електромагнітного випромінення, доки не досягне швидкості обертання у декілька секунд. Зоря-компаньйон у міру своєї еволюції розширюється, оскільки або вигорає водень у її ядрі або її орбітальний період зменшується внаслідок втрати обертального моменту від дії зоряного вітру вздовж її ліній магнітного поля. В результаті компаньйон переходить за межу Роша і починається передача речовини від компаньйона на нейтронну зорю. З потоком речовини через акреційний диск на нейтронну зорю передається й обертальний момент, яка від того прискорюється, а її період обертання зменшується. У фазі акреції речовини подвійна система спостерігатиметься як рентгенівський пульсар. Речовина падає вздовж ліній магнітного поля на магнітні полюси нейтронної зорі та вивільняє енергію руху у рентгенівське випромінювання через гальмівний механізм. Внаслідок обертання нейтронної зорі її магнітні полюси періодично потрапляють у поле зору і в напрямку Землі випромінюється пульсуюче рентгенівське випромінення. Це отримало назву «акретуючі мілісекундні рентгенівські пульсари» (англ. Accreting Millisecond X-Ray Pulsars, AMXP). Зараз якраз мілісекундний пульсар SWIFT J1749.4–2807 спостерігається у цій фазі. Коли енергії обертання знову вистачає, щоб «включити» пульсар, випромінення пульсара починає потрапляти на компаньйона і подвійна система починає демонструвати всі ознаки чорної вдови.
Червоноспинні
Якщо компаньйоном нейтронної зорі у таких подвійних системах є червоний карлик, їх ще називають «червоноспинні» (англ. Redbacks, за назвою червоноспинного , австралійського родича чорної вдови). На сьогодні не ясно, чи розвиваються червоноспинні пульсари у чорні вдови, чи вони вже є завершальний етап розвитку цих тісних подвійних систем. Хоча за однією з теорій червоноспинні вважаються проміжною фазою невдовзі після повторної активації випромінення пульсара. У кінцевій стадії, значна частина компаньйона вже б випарувалась, а у червоного карлика у червоноспинних ще присутня багата на водень атмосфера.
Прикладом такої подвійної системи є . У 2001 році видимі спектри пульсара PSR J1023+0038 ще показували лінії емісії акреційного диска довкола нейтронної зорі, а з 2004 року їх більше не спостерігали.
Приклади
- PSR B1957+20
- PSR B1744−24A
Примітки
- R. H. H. Huang, A. K. H. Kong, J. Takata, C. Y. Hui, L. C. C. Lin, K. S. Cheng: X-ray studies of the Black Widow Pulsar PSR B1957+20. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012 (arXiv:1209.5871).
- W. Bednarek and J. Sitarek: High energy emission from the nebula around the Black Widow binary system containing millisecond pulsar B1957+20. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012 (arXiv:1212.6394).
- Mallory S.E. Roberts: New BlackWidows and Redbacks in the Galactic Field. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2011 (arXiv:1103.0819).
- H.J. Pletsch: Binary Millisecond Pulsar Discovery via Gamma-Ray Pulsations. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012 (arXiv:1211.1385).
- J.E. Horvath, O.G. Benvenuto: Is There a Crisis in Neutron Star Physics?. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013 (arXiv:1307.1832v1).
- D. Altamirano et al.: Discovery of an accreting millisecond pulsar in the eclipsing binary system Swift J1749.4-2807. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2010 (arXiv:1005.3527).
- P. R. Breton et al.: DISCOVERY OF THE OPTICAL COUNTERPARTS TO FOUR ENERGETIC FERMI MILLISECOND PULSARS. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013 (arXiv:1302.1790v1).
- Mallory S.E. Roberts: Surrounded by spiders! New black widows and redbacks in the Galactic field. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012 (arXiv:1210.6903).
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Чорна вдова (астрономія) |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Chorna vdova znachennya Pulsari Chorna vdova angl Black Widow Pulsar ye milisekundnimi pulsarami z malomasivnim kompanjonom u tisnij podvijnij sistemi z korotkim orbitalnim periodom Elektromagnitne viprominennya ta viprominennya elementarnih chastochok pulsara nagrivaye poverhnyu jogo zori kompanjona ta protyagom dekilkoh miljoniv rokiv vede do yiyi viparovuvannya Chorna vdova Chorna vdova u Vikishovishi Navkolozoryana rechovina dovkola zori kompanjona prihovuye pulsaciyi nejtronnoyi zori protyagom do 40 orbitalnogo periodu Zavdyaki cij zminnosti vnaslidok zatemnennya chorni vdovi takozh otrimali nazvu zatemnyuvano podvijni milisekundni pulsari angl Eclipsing Binary Millisecond Pulsars HarakteristikiChorni vdovi ye milisekundnimi pulsarami z najkorotshimi vidomimi periodami pulsacij menshimi nizh 5 milisekund Oskilki pulsari otrimuyut energiyu dlya svogo elektromagnitnogo viprominennya z vlasnoyi shvidkosti obertannya chorni vdovi mayut buti duzhe molodimi milisekundnimi pulsarami Orbitalnij period podvijnoyi sistemi stanovit bl odnogo dnya Yak dlya pulsariv gustina magnitnogo potoku chornih vdiv poryadku 108Gausiv ye duzhe nizkoyu Vlasnij ruh cih pulsariv ye visokim vid dekilkoh soten km s Visoka shvidkist vtechi mozhe buti rezultatom utvorennya pulsara u vibuhu nadnovoyi Cherez velikij vlasnij ruh chasto taki zori roztashovani na visokih galaktichnih shirotah Storona zori kompanjona obernena do pulsara garyachisha ta yaskravisha za inshu v rezultati padinnya na neyi viprominennya pulsara U pulsara yakij ye prototipom cogo klasu zir ta nazva yakogo Chorna vdova poshirilas na ves klas temperatura nichnoyi storoni kompanjona stanovit 2900 K a dennoyi storoni obernenoyi do pulsara dosyagaye 8300 K Na spektralnih liniyah H alpha vidni oznaki udarnogo frontu vid viprominennya pulsara U rentgenivskomu diapazoni krim tochkovogo dzherela vidno she i tumannist vzdovzh napryamku ruhu chornoyi vdovi Cya tumannist skladayetsya z rechovini yaka viparuvalas z kompanjona ta zalishilas pozadu U bagatoh chornih vdiv sposterigayutsya pulsuyuchi gamma promeni Oskilki gamma promeni mozhut buti viyavleni u vsih fazah obertalnogo periodu voni ne mozhut vinikati shlyahom vzayemodiyi z navkolozoryanoyu rechovinoyu navkolo kompanjona Shvidshe za vse voni viprominyuyutsya pryamo vnaslidok mehanizmu pulsara priskorennya zaryadzhenih chastinok u magnitnomu poli nejtronnoyi zori Tomu mozhlivo sho v realnosti isnuye znachno bilshe podvijnih zoryanih sistem yaki skladayutsya z milisekundnogo pulsara ta tmyanogo virodzhenogo kompanjona nizh na sogodni vidomo de radioviprominennya absorbuyetsya navkolozoryanoyu rechovinoyu abo pulsari v cilomu ye radiotihimi Masa nejtronnoyi zori u sistemah chornoyi vdovi ocinyuyetsya u 2 3 masi Soncya Ci znachennya ye pryamimi vimirami za dopomogoyu gravitacijnoyi zatrimki signalu ta rozrahovani z orbitalnoyi dinamiki podvijnoyi sistemi Jmovirno nejtronni zori narodzhuyutsya z masami 1 4 masi Soncya a reshtu akretuyut z kompanjona u periodi chasu tri milyardi rokiv Uyavlennya hudozhnika pro pulsar otochenij svoyim udarnim frontom Bili promeni poznachayut chastinki rechovini ta antirechovini yaki viprominyuyutsya z zori Yiyi zorya kompanjon nadto blizko do pulsara shob buti vidimoyu u comu masshtabi Uyavlennya hudozhnika pro toj samij pulsar PSR B1957 20 ale v miljon raziv blizhche do nogo Zobrazhennya demonstruye vpliv jogo zoryanogo vitru na zoryu kompanjon yaka viparovuyetsya Udarnij front zavelikij shob potrapiti na zobrazhennya i v comu masshtabi vin bi prostyagnuvsya na bilsh nizh 24 km za mezhi ekrana komp yutera FormuvannyaChorni vdovi napriklad utvoryuyutsya u malomasivnih rentgenivskih podvijnih Nejtronna zorya pislya yiyi narodzhennya u vibuhu nadnovoyi ye normalnim pulsarom i spozhivaye svoyu energiyu obertannya na emisiyu elektromagnitnogo viprominennya doki ne dosyagne shvidkosti obertannya u dekilka sekund Zorya kompanjon u miru svoyeyi evolyuciyi rozshiryuyetsya oskilki abo vigoraye voden u yiyi yadri abo yiyi orbitalnij period zmenshuyetsya vnaslidok vtrati obertalnogo momentu vid diyi zoryanogo vitru vzdovzh yiyi linij magnitnogo polya V rezultati kompanjon perehodit za mezhu Rosha i pochinayetsya peredacha rechovini vid kompanjona na nejtronnu zoryu Z potokom rechovini cherez akrecijnij disk na nejtronnu zoryu peredayetsya j obertalnij moment yaka vid togo priskoryuyetsya a yiyi period obertannya zmenshuyetsya U fazi akreciyi rechovini podvijna sistema sposterigatimetsya yak rentgenivskij pulsar Rechovina padaye vzdovzh linij magnitnogo polya na magnitni polyusi nejtronnoyi zori ta vivilnyaye energiyu ruhu u rentgenivske viprominyuvannya cherez galmivnij mehanizm Vnaslidok obertannya nejtronnoyi zori yiyi magnitni polyusi periodichno potraplyayut u pole zoru i v napryamku Zemli viprominyuyetsya pulsuyuche rentgenivske viprominennya Ce otrimalo nazvu akretuyuchi milisekundni rentgenivski pulsari angl Accreting Millisecond X Ray Pulsars AMXP Zaraz yakraz milisekundnij pulsar SWIFT J1749 4 2807 sposterigayetsya u cij fazi Koli energiyi obertannya znovu vistachaye shob vklyuchiti pulsar viprominennya pulsara pochinaye potraplyati na kompanjona i podvijna sistema pochinaye demonstruvati vsi oznaki chornoyi vdovi ChervonospinniYaksho kompanjonom nejtronnoyi zori u takih podvijnih sistemah ye chervonij karlik yih she nazivayut chervonospinni angl Redbacks za nazvoyu chervonospinnogo avstralijskogo rodicha chornoyi vdovi Na sogodni ne yasno chi rozvivayutsya chervonospinni pulsari u chorni vdovi chi voni vzhe ye zavershalnij etap rozvitku cih tisnih podvijnih sistem Hocha za odniyeyu z teorij chervonospinni vvazhayutsya promizhnoyu fazoyu nevdovzi pislya povtornoyi aktivaciyi viprominennya pulsara U kincevij stadiyi znachna chastina kompanjona vzhe b viparuvalas a u chervonogo karlika u chervonospinnih she prisutnya bagata na voden atmosfera Prikladom takoyi podvijnoyi sistemi ye U 2001 roci vidimi spektri pulsara PSR J1023 0038 she pokazuvali liniyi emisiyi akrecijnogo diska dovkola nejtronnoyi zori a z 2004 roku yih bilshe ne sposterigali PrikladiPSR B1957 20 PSR B1744 24APrimitkiR H H Huang A K H Kong J Takata C Y Hui L C C Lin K S Cheng X ray studies of the Black Widow Pulsar PSR B1957 20 In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2012 arXiv 1209 5871 W Bednarek and J Sitarek High energy emission from the nebula around the Black Widow binary system containing millisecond pulsar B1957 20 In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2012 arXiv 1212 6394 Mallory S E Roberts New BlackWidows and Redbacks in the Galactic Field In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2011 arXiv 1103 0819 H J Pletsch Binary Millisecond Pulsar Discovery via Gamma Ray Pulsations In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2012 arXiv 1211 1385 J E Horvath O G Benvenuto Is There a Crisis in Neutron Star Physics In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2013 arXiv 1307 1832v1 D Altamirano et al Discovery of an accreting millisecond pulsar in the eclipsing binary system Swift J1749 4 2807 In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2010 arXiv 1005 3527 P R Breton et al DISCOVERY OF THE OPTICAL COUNTERPARTS TO FOUR ENERGETIC FERMI MILLISECOND PULSARS In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2013 arXiv 1302 1790v1 Mallory S E Roberts Surrounded by spiders New black widows and redbacks in the Galactic field In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2012 arXiv 1210 6903 Vikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Chorna vdova astronomiya