Нейтронная звезда

[Skipper_NORTON]

получим, что нейтронная звезда должна светить в видимом диапазоне ~ в 3 млн раз слабее Солнца, т.е. иметь примерно  +21 m  абсолютную звездную величину. Это даже слабее всех красных карликов.

 
Теперь осталось понять, почему в Крабовидной туманности есть нейтронная звезда которая светит в видимом диапазоне мощнее чем Солнце,  у нее видимая величина  +16m, а абсолютная +4m.   (расстояние 8000  св. лет).  Что за парадокс такой? 
Ошибки здесь исключены - разница даже не на порядок, а на 6 порядков,  светимость нейтронных звезд  в видимом диапазоне должна быть в миллионы раз меньше.

[Афанасьев Владимир]

Что за парадокс такой? 

Излучение поверхности нейтронной звезды в оптическом диапазоне ничтожно, большая часть оптического излучения – это излучение пульсара, просто мы не видим, что это излучение пульсирует 30 раз в секунду.
 

[Змей Петров]

Skipper_NORTON

В детали не вникал, но в принципе правдоподобно.

[Змей Петров]

Теперь осталось понять, почему в Крабовидной туманности есть нейтронная звезда которая светит в видимом диапазоне мощнее чем Солнце,  у нее видимая величина  +16m, а абсолютная +4m.   (расстояние 8000  св. лет).  Что за парадокс такой?

1. НЗ очень молодая. Объект экзотический - всего 1000 лет отроду. Это некий эксклюзив для нас.
2. Светить в оптике может не только поверхность НЗ.

[xd]

Переизлучение с понижением частоты излучения в фотосфере?

[Змей Петров]

Deimos, м.б.
А может акреционный диск светит - продуктов исходного взрыва там пока хватает.
Не берусь утверждать конкретные причины, но объект явно экзотический.

[Skipper_NORTON]

это излучение пульсирует 30 раз в секунду

 
А какая разница, пульсирует или не пульсирует. Мы имеем площадь поверхности от шарика с диаметром порядка 10-20 км, и излучение в оптическом диапазоне мощнее чем от Солнца.  Значит реальная яркость излучающей поверхности, в оптическом диапазоне должна быть  не в  2 922  раз ярче чем поверхность Солнца, а в миллиарды раз!
 

Переизлучение с понижением частоты излучения в фотосфере?

 
Про это впервые слышу. Что может привести к увеличению мощности излучения в каком то диапазоне в миллион раз? 
 

Светить в оптике может не только поверхность НЗ.

 
Светит фотосфера, она в любом случае не может быть скажем,  в 1000  большей по площади чем поверхность нейтронной звезды.  А поверхность очень  мала - шар диаметром 10-20 км.

[archetip-z]

Ну господа, получается НЗ маленький, слабосветящийся шарик в оптическом диапазоне.
Если взять его спектр в видимом диапазоне частот от красного до синего и сравнить с солнечным, как проще всего? Количество фотонов в единицу времени. Я не говорю о приближении на 200000 км, ибо тогда у нас несоразмеримые задачи точечного и распределённого тела излучения.
 Итак, берём участок видимого спектра, удаляемся на расстояние где оба источника точечные и мерим фотоэлектронным умножителем, сколько фотонов мы получили от Солнца, а сколько от НЗ в единицу времени? Все остальные фотоны нафиг, мы поставили фильтр от них. Вот это честная постановка задачи, раз уж решили играть в идеальную игру.
 Ну, вперёд -  удаление 100 А. Е. сколько фотонов получит детектор нулевой площади частотами от крайне красных до глубоко голубых - от двух вышеуказанных источников за 1 секунду?

[Змей Петров]

Про это впервые слышу. Что может привести к увеличению мощности излучения в каком то диапазоне в миллион раз? 

Очень просто.
Мощность излучения та же (деваться-то ей некуда), а площадь поверхности больше, температура меньше. Соотв. максимум излучения смещается в сторону длинных волн - светимость в видимом диапазоне увеличивается.

[Skipper_NORTON]

а площадь поверхности больше, температура меньше

 
Почему тогда пишут что нейтронная звезда имеет размеры порядка 10-20 км, и температуру на поверхности 1 млн градусов? 
У Солнца внутри температуры вообще  15 млн градусов,  но от них нет излучающей поверхности - излучает фотосфера с температурой 6000 К. 
Если под "поверхностью" нейтронной звезды понимается что то другое, тогда вопрос -
КАКОЙ ДИАМЕТР ФОТОСФЕРЫ у нейтронной звезды внутри Крабовидной туманности?
 
(и какая температура в районе фотосферы)

[Змей Петров]

archetip-z

Не усложняйте. Старина Планк придумал всё ещё 100 лет назад. Зачем изобретать велосипед?

[Змей Петров]

Почему тогда пишут что нейтронная звезда имеет размеры порядка 10-20 км, и температуру на поверхности 1 млн градусов?  У Солнца внутри температуры вообще  15 млн градусов,  но от них нет излучающей поверхности - излучает фотосфера с температурой 6000 К. 

Ну так вот. Если бы наблюдали голое ядро Солнца, то видели бы что-то вроде НЗ. А его фотосферу радиусом 700 000 км мы видим как нормальное Солнце. Примерно то же возможно и в Крабе - светит не сама поверхность НЗ, а газ вокруг неё, т.е. своебразная "фотосфера". Не утверждаю, просто такое предположение.

[Skipper_NORTON]

Ну так вот. Если бы наблюдали голое ядро Солнца, то видели бы что-то вроде НЗ. А его фотосферу радиусом 700 000 км мы видим как нормальное Солнце. Примерно то же возможно и в Крабе - светит не сама поверхность НЗ, а газ вокруг неё, т.е. своебразная "фотосфера". Не утверждаю, просто такое предположение.

 
Это уже интересно..  Обычно под "диаметром" звезды понимается именно диаметр ее фотосферы. Т.е. круг который мы ВИДИМ, если посмотрим на звезду.
Для нейтронных звезд что-ли сделано исключение, и под "диаметром нейтронной звезды", понимается не диаметр ее фотосферы?
 
Тогда нужно узнать, какой же диаметр фотосферы может быть у нейтронной звезды, и какие температуры царят в районе фотосферы? 
К примеру, у НЗ внутри Крабовидной туманности. Если  температуры на фотосфере  1 млн К,  тогда звезда может иметь светимость в оптическом диапазоне как у Солнца, только в случае если диаметр ее фотосферы сравним с диаметром Земли,  но никак не  10-20 км.

[archetip-z]

Не усложняйте.

Я всего лишь пытаюсь внести причинно следственный конструктив. Ну давайте спустимся на грешную Землю и поймём целесообразность модели, вы же сами утверждали, что яркость НЗ сравнима с солнечной. Давайте, как купцы, посчитаем количество фотонов и их энергетику и сравним. А потом уже будем говорить о рентгене и гамме, это особая сложная тема,на порядок сложнее. Ну давайте без дураков.

[Афанасьев Владимир]

В магнитосферах пульсаров ультрарелятивистские частицы теряют на излучение небольшую долю своей энергии и выходят в окружающее пространство. Именно эти частицы генерируют, например, синхротронное излучение Крабовидной туманности, окружающей самый молодой пульсар PSR 0531+21.
Пульсары излучают широкий спектр волн, но ИК-, оптическое, рентгеновское и гамма-излучения наблюдаются только от двух самых молодых (PSR 0531+21 и PSR 0833-45). Данные о светимости этих пульсаров в разных участках спектра и мощности, уносимой релятивистскими частицами, приведены в табл. (численные значения даны в эрг/с).
PSR 0531+21: ультрарелятивистские частицы -10^38, радио -10^30 , оптический -10^33, рентген – 10^36, гамма – 10^36.

[Skipper_NORTON]

Афанасьев Владимир.
Не усложняйте пока.  Я хочу узнать ответ на простой вопрос. Вот если я буду подлетать к нейтронной звезде внутри Крабовидной туманности.  Я вскоре увижу диск (кружок). Светящийся.  По нему я вычислю диаметр излучающей поверхности - фотосферы.  Какой будет диаметр?  10-20 км?  10000  км?  Хотя бы с точностью до порядка.

[Змей Петров]

Для нейтронных звезд что-ли сделано исключение, и под "диаметром нейтронной звезды", понимается не диаметр ее фотосферы?

Конкретно для Краба возможно исключение. НЗ ОЧЕНЬ молодая. И слово "фотосфера" в кавычках. Возможно излучает газ вокруг неё, м.б. в виде акреционного диска.

[Змей Петров]

Давайте, как купцы, посчитаем количество фотонов и их энергетику и сравним. А потом уже будем говорить о рентгене и гамме, это особая сложная тема,на порядок сложнее

Берете формулу Планка и считаете. Какие проблемы?
Чуть выше это уже было сделано. Результат правдоподобен.

[Skipper_NORTON]

И слово "фотосфера" в кавычках. Возможно излучает газ вокруг неё

 
Так у любой звезды излучает газ, который находится в районе фотосферы.  Почему в кавычках?  Подлетая к нейтронной звезде, я увижу светящийся шар,  либо с диаметром  10 км, и  яркостью поверхности  в оптическом диапазоне  в  миллиард  раз больше чем у поверхности Солнца. 
Либо, я увижу светящийся шар с диаметром, примерно как у Земли,  10 000 км, и яркостью поверхности в оптическом диапазоне  в ~3000  раз бОльшей чем у Солнца, что собственно и должно быть, если там излучает вещество с температурой  1 млн  К. 

[Змей Петров]

Так у любой звезды излучает газ, который находится в районе фотосферы.  Почему в кавычках? 

Потому что это не есть фотосфера НЗ. Это некое облако газа, которое переизлучает поток энергии в более длинных волнах. Предположительно конечно.