Нейтронные звёзды – это схлопнувшиеся ядра массивных звёзд. Те, которые испускают пучки электромагнитного излучения, классифицируются как пульсары. Авторы и права: Shutterstock.
Открытие нейтронной звезды, излучающей необычные радиосигналы, меняет наше представление об этих уникальных звёздных системах.
Команда астрономов совершила это открытие, наблюдая за областью Vela-X1, находящейся на расстоянии около 1300 световых лет от Земли с помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке. Учёные заметили странную вспышку или импульс, который длился около 300 миллисекунд.
Вспышка имела некоторые характеристики радиоизлучающей нейтронной звезды. Но это не было похоже ни на что, что видели учёные раньше.
Заинтригованные этим, исследователи просмотрели старые данные из этого региона в надежде найти похожие импульсы. Интересно, что они идентифицировали больше таких импульсов, которые ранее были пропущены системой обнаружения импульсов в реальном времени (поскольку обычно ведутся поиски только импульсов длительностью около 20-30 миллисекунд).
Быстрый анализ времени прихода импульсов показал, что они повторяются примерно каждые 76 секунд, в то время как большинство нейтронных звёзд испускают повторяющиеся импульсы в течение нескольких секунд или даже миллисекунд.
Радиотелескоп FAST обнаружил новый миллисекундный пульсар. Авторы и права: Pei Wang / NAOC.
Проведённое наблюдение показало, что PSR J0941-4046 имеет некоторые характеристики пульсара или даже магнетара. Пульсары представляют собой чрезвычайно плотные остатки схлопнувшихся гигантских звёзд, которые обычно излучают радиоволны из своих полюсов. Когда они вращаются, радиоимпульсы могут быть измерены с Земли, что немного похоже на то, как вы видите маяк, периодически вспыхивающий на расстоянии.
Однако самый длинный известный период вращения пульсара до этого составлял 23,5 секунды, а это означает, что исследователи, возможно, нашли совершенно новый класс радиоизлучающих объектов. Полученные результаты были опубликованы сегодня в журнале Nature Astronomy.
Аномалия среди нейтронных звёзд?
Используя все доступные исследователям данные от MeerTRAP и ThunderKAT, им удалось определить положение объекта с превосходной точностью. После этого они провели более чувствительные наблюдения для изучения источника импульсов.
Недавно обнаруженный объект, названный PSR J0941-4046, представляет собой своеобразную радиоизлучающую галактическую нейтронную звезду, которая вращается чрезвычайно медленно по сравнению с другими пульсарами. Частота импульсов пульсаров невероятно постоянна, и последующие наблюдения позволили учёным предсказать время прихода каждого импульса с точностью до 100-миллионной доли секунды.
Нейтронная звезда в представлении художника. Авторы и права: NASA.
Помимо неожиданной частоты импульсов, PSR J0941-4046 также уникален тем, что находится на “кладбище” нейтронных звёзд. Это область космоса, где исследователи вообще не ожидают обнаружения каких-либо радиоизлучений, поскольку предполагается, что нейтронные звёзды здесь находятся в конце своего жизненного цикла и, следовательно, неактивны (или менее активны). PSR J0941-4046 бросает вызов нашему пониманию того, как рождаются и развиваются нейтронные звёзды.
Кроме того, по-видимому, объект производит по крайней мере семь разных форм импульсов, в то время как большинство нейтронных звёзд не демонстрируют такого разнообразия. Это разнообразие формы импульса, а также интенсивности импульса, вероятно, связано с неизвестным физическим механизмом излучения объекта.
Один конкретный тип импульса имеет ярко выраженную квазипериодическую структуру, что предполагает, что радиоизлучение управляется какими-то колебаниями. Эти импульсы могут предоставить нам ценную информацию о внутренней работе PSR J0941-4046.
Эти квазипериодические импульсы чем-то напоминают загадочные быстрые радиовсплески – короткие радиовсплески неизвестного происхождения. Однако пока неясно, излучает ли PSR J0941-4046 энергии, наблюдаемые при быстрых радиовсплесках. Если исследовтаели обнаружат, что это так, то, возможно, PSR J0941-4046 является магнетаром со сверхдлинным периодом.
Представление художника о медленно вращающемся магнетаре, который может быть источником загадочного сигнала. Авторы и права: ICRAR.
Магнетары – это нейтронные звёзды с очень мощными магнитными полями, из которых лишь немногие излучают в радиодиапазоне. Хотя учёным ещё предстоит идентифицировать магнетары со сверхдлинным периодом, предполагается, что они могут быть возможным источником быстрых радиовсплесков.
Краткие встречи
Неясно, как долго PSR J0941-4046 был активен и излучал в радиочастотном спектре, поскольку радиообзоры обычно не ищут такие длительные периоды.
Исследователи не знают, сколько таких источников может существовать в галактике. Кроме того, они могут обнаружить радиоизлучение PSR J0941-4046 только в течение 0,5% периода его вращения, поэтому они видят его только доли секунды. Учёным очень повезло, что они смогли обнаружить его.
Обнаружение подобных источников является сложной задачей, а это означает, что может быть большая необнаруженная популяция, ожидающая своего открытия. Проведённое исследование также добавляет возможности существования нового класса радиопереходных процессов: нейтронной звезды со сверхдлинным периодом. Будущие поиски подобных объектов будут иметь жизненно важное значение для нашего понимания популяции нейтронных звёзд.
Больше информации: Nature Astronomy
Источник: universetoday.ru
