Презентация на тему "Зоопарк нейтронных звезд"

Включить эффекты
1 из 56
Смотреть похожие
Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
3.0
1 оценка

Рецензии

Добавить свою рецензию

Аннотация к презентации

Презентация "Зоопарк нейтронных звезд" содержит большое количество информации по теории нейтронных звезд, методам и истории их изучения и открытия, магнитным полям и разновидностям. Описываются особенности и различия пульсаров, магнитаров. Приведены снимки нейтронных звезд.

Краткое содержание

  • История открытия и изучения нейтронных звезд;
  • Пульсары;
  • Магнитары;
  • Магнитные поля нейтронных звезд;
  • Старые и новые нейтронные звезды.

Содержание

  • Зоопарк нейтронных звезд
    Слайд 1

    Зоопарк нейтронных звезд


  • Слайд 2

    Где почитать?


  • Слайд 3

    Предсказание ...

    • Нейтронные звезды были предсказаны в 30-е гг.
    • Л.Д. Ландау: Звезда-ядро
    • Бааде и Цвикки: нейтронные звезды и сверхновые

  • Слайд 4

    Нейтронные звезды

    • Радиус 10 км
    • Масса 1-2 солнечной
    • Плотность порядка ядерной
    • Сильные магнитные поля

  • Слайд 5

    Нейтронные звезды - 2

    Сверхплотное вещество и сверхсильные магнитные поля

  • Слайд 6

    Зависимость масса-радиус

  • Слайд 7

    Старый зоопарк нейтронных звезд

    • В 60-е гг. были открыты первые рентгеновские источники.
    • Это были НЗ в тесных двойных системах, но их «не узнали».
    • Сейчас известны сотни рентгеновских двойных с нейтронными звездами в нашей и других галактиках.

  • Слайд 8

    Ракетные эксперименты Sco X-1

    В 2002 г. Р.Джиаккони получил Нобелевскую премию по физике.

  • Слайд 9

    UHURU

    • Спутник запущен 12 декабря 1970 г.
    • Закончил работу в марте 1973 г.
    • Другое название SAS-1
    • 2-20 кэВ
    • Первый полный обзор неба.
    • 339 источника.

  • Слайд 10

    Аккреция в тесных двойных

    Аккреция – самый мощный источник энергии в мире из тех, что могут давать большой выход энергии. При падении вещества на нейтронную звезду выделяется до 10% от mc2

  • Слайд 11

    Аккреционный диск

    Теория создана в 1972-73 гг. Н.И.Шакура и Р.А. Сюняев Аккреция важна не только для двойных систем, но и для активных ядер галактик и для других систем.

  • Слайд 12

    Тесные двойные системы

    Около ½ массивных звезд входит в двойные системы. Сейчас в тесных двойных системах известны многие десятки нейтронных звезд.

  • Слайд 13

    Открытие

    • 1967: Джоселин Белл. Радиопульсары.
    • Серендипическое открытие.

  • Слайд 14

    Jocelyn Bell

  • Слайд 15

    Пульсар в Крабовидной туманности


  • Слайд 16

    Пульсар Vela

    • 7 – джет
    • Джеты (струи) наблюдаются у нескольких нейтронных звезд.

  • Слайд 17

    Новый зоопарк нейтронных звезд

    • В последние 10 лет стало ясно, что нейтронные звезды могут рождаться очень разными, совсем непохожими на обычные радиопульсары типа Краба.
    • Компактные рентгеновские источники в остатках сверхновых
    • Аномальные рентгенов. пульсары
    • Источники мягких повторяющихся гамма-всплесков
    • Великолепная семерка
    • Источники EGRET
    • Транзиентные радиоисточники.

  • Слайд 18

    Компактные рентгеновские источники в остатках сверхновых

    • Cas A
    • RCW 103

  • Слайд 19

    Puppis A

    Один из самых известных компактных рентгеновских источников в остатках сверхновых. Возраст около 3700 лет. Возможно, что прародителем была очень массивная звезда (около 30 масс Солнца).

  • Слайд 20

    Магнитары

    • dE/dt > dErot/dt
    • По определению: расходуется энергия магнитного поля НЗ
    • P-Pdot
    • Прямые измерения магн. поля (Ibrahim et al.)
    • Магнитные поля 1014–1015 Гс

  • Слайд 21

    Известные магнитары


  • Слайд 22

    Магнитары в галактике

    • 4 МПГ, 8 АРП, плюс кандидаты, плюс радиопульсары с большими магнитн. полями.
    • Молодые объекты (около 104лет).
    • Возможно около 10% всех НЗ.

  • Слайд 23

  • Слайд 24

    Исторические заметки

    • 05 Марта 1979. Эксперимент Конус. Венера-11,12 (Мазец и др.)
    • Событие в БМО. SGR 0520-66.
    • Флюэнс: около 10-3эрг/см2
    • Мазец и др. 1979

  • Слайд 25

    N49 - Остаток сверхновой в Большом Магеллановом облаке​


  • Слайд 26

    Активность МПГ и исследования этих источников

  • Слайд 27

    Обычные (слабые) всплески МПГ и АРП

    Типичные всплески от SGR 1806-29, SGR 1900+14 и от AXP 1E 2259+586 по данным RXTE (из статьи Woods, Thompson, 2004, astro-ph/0406133) (из статьи Woods, Thompson 2004)

  • Слайд 28

    Промежуточные всплески МПГ

    Примеры четырех промежуточных всплесков. Однако иногда четвертый (правый нижний) некоторые считают гигантским (из статьи Woods, Thompson) (из статьи Woods, Thompson 2004)

  • Слайд 29

    Гигантская вспышка SGR 1900+14 (27 Августа 1998)

    • Данные со спутника Улисс (рис. из Hurley et al. 1999a)
    • Импульс 0.35 сек
    • P=5.16 сек
    • L>3 1044эрг/с
    • ETOTAL>1044 эрг
    • Hurley et al. 1999

  • Слайд 30

    МПГ: периоды и гигантские вспышки


  • Слайд 31

    Аномальные рентгеновские пульсары

    • Выделены в отдельную группу в 1995 г. (Mereghetti, Stella 1995Van Paradijs et al.1995)
    • Близкие периоды (5-10 секунд)
    • Постоянное замедление
    • Отсутствие оптических компаньонов
    • Относительно слабая светимость
    • Постоянная светимость

  • Слайд 32

    Известные АРП


  • Слайд 33

    Показаны профили импульсов нескольких АРП и МПГ​


  • Слайд 34

    МПГ и АРП – близнецы-братья?

    • Вспышки от АРП
    • Спектральные свойства
    • Неактивные периоды у МПГ (0525-66 с 1983)
    • Gavriil et al. 2002

  • Слайд 35

    Теория магнитаров

    • Thompson, Duncan ApJ 408, 194 (1993)
    • Конвекция в молодой НЗ приводит к генерации сильного магнитного поля
    • Перестройка структуры магнитного поля

  • Слайд 36

    Генерация магнитного поля

    • Механизм генерации магнитных полей нейтронных звезд остается неизвестным.
    • Турбулентное динамо
    • α-Ω динамо (Duncan,Thompson) α2 динамо (Bonanno et al.) или их комбинация
    • В любом случае критическим параметром является начальный темп вращения нейтрон. звезды.

  • Слайд 37

    Альтернативная теория

    • Остаточный диск
    • Mereghetti, Stella 1995
    • Van Paradijs et al.1995
    • Alpar 2001
    • Marsden et al. 2001
    • Как сгенерировать сильные всплески?

  • Слайд 38

    Измерения магнитного поля

    • Прямые измерения магнитного поля МПГ
    • Замедление вращения
    • Длинные периоды вращения

  • Слайд 39

    Основные типы активности МПГ

    • Слабые всплески. L<1041эрг/с
    • Промежуточные.L=1041–1043эрг/с
    • Гигантские. L<1045эрг/с
    • Гипервспышки. L>1046эрг/с
    • Распределение по мощности подобно распределению землетрясений помагнитуде

  • Слайд 40

    Гигантская вспышка источника МПГ

    • 27 декабря 2004 гигантская вспышка SGR 1806-20 была зарегистрирована множеством спутников: Swift, RHESSI, Konus-Wind, Coronas-F, Integral, HEND.
    • В 100 раз ярче, чем все предыдущие!

  • Слайд 41


  • Слайд 42

    27 Дек 2004. Гигантская вспышка SGR 1806-20

    • Импульс 0.2 сек
    • Флюэнс 1 эрг/см2
    • E(имп)=3.5 1046 эрг
    • L(имп)=1.8 1047 эрг/с
    • Длинный «хвост» (400 с)
    • P=7.65 с
    • E(хвост) 1.6 1044эрг
    • Расстояние 15 кпк

  • Слайд 43

    Данные Konus-Wind SGR 1806-20 27 Дек 2004

    Мазец и др. 2005

  • Слайд 44

    Миф о Медузе

  • Слайд 45

    Связь с массивными звездами

    Есть основания полагать, что магнитары (АРП и МПГ) связаны с массивными звездами.

  • Слайд 46

    Популяция одиночных нейтронных звезд: в Галактике и по соседству

    • ОНЗ могут проявляться как источники разных типов
    • Радиопульсары
    • Аномальные рент. пульсары
    • Источники МПГ
    • Центр. Источники в ОС
    • Радиотихие нейтр. звезды
    • Местная популяция молодых
    • одиночных нейтронных звезд
    • Радиопульсары
    • Геминга+
    • Радиотихие НЗ

  • Слайд 47

    Близкие радиотихие НЗ

    • Открытие: Walter et al. (1996)
    • Собственное движение и расст: Kaplan et al.
    • Нет пульсаций
    • Тепловой спектр
    • Позже: шестьбратьев

  • Слайд 48

    Родственники магнитаров?


  • Слайд 49

    ROSAT

    • ROentgen SATellite
    • Запущен 01 июня 1990 г.
    • Программа была успешно завершена 12 февраля 1999 г.
    • Немецкий спутник (при участии США и Великобритании).

  • Слайд 50

    Движение RX J1856-3754

    Про этот объект мы теперь знаем уже много, однако он не слишком похож на шесть других.

  • Слайд 51

    Неотождествленные источники EGRET

    • Grenier (2000), Gehrels et al. (2000)
    • Неотождествленные источники формируют несколько групп.
    • Одна из них показывает пространственное распределение, подобное объектам, входящим в Пояс Гулда.
    • Предполагается, что GLAST (а также, возможно, AGILE) смогут внести ясность в этот вопрос.
    • Тема активно изучается (например, работы Harding, Gontier)

  • Слайд 52

    Открытие быстрых радиотранзиентов

    • McLaughlin et al. открыли новый тип источников – RRATs (Rapid Radio Transients). Быстрые рентгеновские транзиенты.
    • У нескольких источников обнаружены периодыпорядка нескольких секунд.
    • Источники были открыты в 2005 г. в ходе Парксовского (Parkes) обзора Галактической плоскости.
    • Эти источники могут быть родственниками Великолепной семерки.
    • Планируются радионаблюдения Великолепной семерки.
    • В Пущино уже было обнаружено радиоизлучение от одного из «братьев».

  • Слайд 53

    P-Pdot диаграмма для RRATs

    • Оценки показывают, что в Галактике должно быть около 400 тыс. источников этого типа.
    • Молодые или старые?

  • Слайд 54

    Заключение


  • Слайд 55


  • Слайд 56

Посмотреть все слайды

Предложить улучшение Сообщить об ошибке