Международная группа под руководством астрономов из Университета Кертина Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) обнаружила новый тип звездного объекта, который бросает вызов нашему пониманию физики нейтронных звезд. Объект может быть магнитаром со сверхдлинным периодом, редким типом звезды с чрезвычайно сильными магнитными полями, которые могут производить мощные всплески энергии. До недавнего времени все известные магнетары выделяли энергию с интервалами от нескольких секунд до нескольких минут. Недавно обнаруженный объект излучает радиоволны каждые 22 минуты, что делает его магнитаром с самым длинным периодом из когда-либо обнаруженных. Исследование опубликовано в журнале Nature. Астрономы обнаружили объект с помощью радиотелескопа Murchison Widefield Array (MWA) в округе Ваджарри Ямаджи в глубинке Западной Австралии. Ведущий автор, доктор Наташа Херли-Уокер, сказала, что магнетар, названный GPM J1839-10, находится на расстоянии 15 000 световых лет от Земли в созвездии Щита.
«Этот замечательный объект бросает вызов нашему пониманию нейтронных звезд и магнетаров, которые являются одними из самых экзотических и экстремальных объектов во Вселенной», — сказала она. Этот звездный объект является вторым в своем роде, когда-либо обнаруженным после того, как первый был обнаружен студентом бакалавриата Университета Кертина Тайроном О'Доэрти. Сначала ученые не могли объяснить, что они обнаружили. В январе 2022 года они опубликовали в журнале Nature статью с описанием загадочного переходного объекта, который периодически появляется и исчезает, излучая мощные лучи энергии три раза в час. Доктор Хёрли-Уокер — куратор отдела поощрений О'Доэрти — сказал, что первый предмет застал нас врасплох. «Мы были в тупике», — сказала она. «Поэтому мы начали искать похожие объекты, чтобы выяснить, было ли это изолированным событием или просто верхушкой айсберга».
В период с июля по сентябрь 2022 года команда сканировала небо с помощью телескопа MWA. Вскоре они нашли то, что искали, в GPM J1839-10. Он испускает всплески энергии, которые длятся до пяти минут — в пять раз дольше, чем первый объект. Другие телескопы подтвердили открытие и узнали больше об уникальных характеристиках объекта. К ним относятся три радиотелескопа CSIRO в Австралии, радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке, 10-метровый телескоп Grantecan (GTC) и космический телескоп XMM-Newton. Вооружившись небесными координатами и характеристиками GPM J1839-10, команда также начала поиск в наблюдательных архивах ведущих мировых радиотелескопов. «Он был обнаружен в наблюдениях гигантского радиотелескопа Metrewave (GMRT) в Индии, а наблюдения Very Large Array (VLA) в США проводились еще в 1988 году», — сказала она. «Это был совершенно невероятный момент для меня. Мне было пять лет, когда наши телескопы впервые зафиксировали импульсы от этого объекта, но никто этого не заметил, и он оставался скрытым в данных в течение 33 лет. «Они пропустили это, потому что не ожидали найти ничего подобного».
Не все магнетары излучают радиоволны. Некоторые из них существуют ниже «линии смерти», критического порога, когда магнитное поле звезды становится слишком слабым, чтобы генерировать высокоэнергетическое излучение. «Обнаруженный нами объект вращается слишком медленно, чтобы излучать радиоволны — он находится за чертой смерти», — сказал доктор Херли-Уокер. «Если предположить, что это магнетар, этот объект не должен излучать радиоволны. Но мы их видим. И мы говорим не только о небольшой вспышке радиоизлучения. -минутный импульс энергии радиоволн, и он делает это уже по крайней мере 33 года. «Какой бы механизм ни стоял за этим, он необычен». Открытие имеет важные последствия для нашего понимания физики нейтронных звезд и поведения магнитных полей в экстремальных условиях. Это также поднимает новые вопросы о формировании и эволюции магнетаров и может пролить свет на происхождение загадочных явлений, таких как быстрые радиовсплески.
Исследовательская группа планирует провести дальнейшие наблюдения за магнитаром, чтобы узнать больше о его свойствах и поведении. Они также надеются открыть больше этих загадочных объектов в будущем, чтобы определить, действительно ли они являются магнетарами со сверхдлинным периодом или чем-то еще более феноменальным. MWA является предшественником крупнейшей в мире радиоастрономической обсерватории Square Kilometer Array, которая строится в Австралии и Южной Африке. В этом году MWA отмечает важную веху, завершая десятилетие своей деятельности и международных научных открытий. Международный центр радиоастрономических исследований (ICRAR) является совместным предприятием Университета Кертина и Университета Западной Австралии.
