|
Загадочный источник радиосигналов из пустоты
|
|
|
|
Когда некоторые из крупнейших звезд доживают свой век, они взрываются в виде впечатляющих сверхновых и оставляют после себя невероятно плотные ядра, называемые нейтронными звездами. Некоторые из этих остатков испускают мощные радиоизлучения из своих магнитных полюсов. Когда звезда вращается, эти лучи проносятся мимо Земли и создают периодические импульсы радиоволн, очень похожие на сигналы космического маяка. За такое поведение они получили название "пульсары".
|
|
|
|
Пульсары обычно вращаются невероятно быстро, часто совершая полный оборот всего за несколько секунд или даже меньше. За последние три года появилось несколько загадочных объектов, которые испускают периодические радиоимпульсы с гораздо меньшими интервалами, что трудно объяснить с учетом наших современных представлений о нейтронных звездах.
|
|
|
|
В ходе нового исследования мы обнаружили самый медленный космический маяк на сегодняшний день – тот, который вращается каждые 6,5 часов. Это открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy, расширяет границы того, что мы считали возможным.
|
|
|
|
Кроме того, наш "медленный маяк" расположен на одной линии с Землей, что позволяет нам видеть радиоимпульсы с обоих ее магнитных полюсов. Это редкое явление является первым для объектов, вращающихся так медленно, и открывает новое окно в понимание того, как работают эти звезды.
|
|
Объект, которого не должно быть?
|
|
|
|
|
|
|
Мы обнаружили объект, названный ASKAP J1839-0756, с помощью радиотелескопа ASKAP компании CSIRO, расположенного в стране Ваджарри Ямадзи в Западной Австралии.
|
|
|
|
Во время рутинных наблюдений ASKAP J1839-0756 выделялся тем, что в его местоположении не было обнаружено ни одного ранее известного объекта. Его радиоизлучение проявилось в виде затухающей вспышки, а его яркость упала на 95% всего за 15 минут.
|
|
|
|
Сначала мы понятия не имели, что источник испускает периодические радиоимпульсы. Во время первоначального наблюдения был обнаружен только один всплеск.
|
|
|
|
Чтобы узнать больше, мы провели дополнительные наблюдения с помощью ASKAP, а также австралийского телескопа CSIRO Compact Array в стране Камиларой в Наррабри, Новый Южный Уэльс, и высокочувствительного радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке.
|
|
|
|
Длительное наблюдение ASKAP в конечном итоге выявило два импульса, разделенных 6,5 часами, что подтверждает периодическую природу источника.
|
|
|
|
Но вот настоящий сюрприз: согласно тому, что мы знаем о нейтронных звездах, ASKAP J1839-0756 даже не должна существовать.
|
|
|
|
Нейтронные звезды испускают радиоимпульсы, преобразуя энергию своего вращения в излучение. Со временем они теряют энергию и замедляются.
|
|
|
|
Стандартная теория гласит, что как только вращение нейтронной звезды замедляется выше определенной точки (примерно на один оборот в минуту), она должна полностью прекратить испускать радиоимпульсы. А вот и ASKAP J1839-0756, который освещает космос с неторопливой скоростью одного оборота каждые 6,5 часов.
|
|
|
|
История о двух полюсах
|
|
|
|
Большинство пульсаров, более быстро вращающихся собратьев ASKAP J1839-0756, похожи на односторонние фонарики. Ось, вокруг которой они вращаются, точно совпадает с осью их магнитного поля, что означает, что мы видим вспышки только с одного магнитного полюса.
|
|
|
|
Но примерно у 3% пульсаров оси вращения и магнитная ось расположены почти под прямым углом друг к другу, что позволяет нам видеть импульсы с обоих полюсов. Эти редкие двойные вспышки, называемые межимпульсными, дают уникальную возможность увидеть геометрию звезды и ее магнитное поле.
|
|
|
|
Вопрос о том, становятся ли магнитная ось и ось вращения пульсара более или менее выровненными по мере его замедления, все еще остается открытым.
|
|
|
|
Ответ на этот вопрос может дать промежуточный импульс от ASKAP J1839-0756. Примерно через 3,2 часа после основного импульса он испускает более слабый импульс с другими свойствами, что убедительно свидетельствует о том, что мы наблюдаем радиоизлучение с противоположного магнитного полюса.
|
|
|
|
Это открытие делает ASKAP J1839-0756 первым в своем классе "тихоходом", испускающим промежуточные импульсы, и поднимает серьезные вопросы о том, как работают такие объекты.
|
|
Магнетар или что-то новое?
|
|
|
|
Итак, что же питает эту космическую аномалию? Одна из версий заключается в том, что это магнетар – нейтронная звезда с мощным магнитным полем, по сравнению с которым самые мощные магниты Земли кажутся невесомыми.
|
|
|
|
Магнетары генерируют радиоимпульсы с помощью другого механизма, который, возможно, позволяет им продолжать излучать даже при более низких скоростях вращения. Но даже у магнетаров есть пределы, и их периоды обычно измеряются секундами, а не часами.
|
|
|
|
Единственным исключением является магнетар под названием 1E 161348-5055, период обращения которого составляет 6,67 часа. Однако он излучает только рентгеновское излучение и не содержит радиоимпульсов.
|
|
|
|
Может ли ASKAP J1839-0756 быть чем-то совершенно иным? Некоторые астрономы задаются вопросом, не могут ли подобные объекты быть белыми карликами – остатками ядер менее массивных звезд.
|
|
|
|
Белые карлики вращаются намного медленнее нейтронных звезд, но пока не было обнаружено ни одного отдельного белого карлика, который излучал бы радиоимпульсы. И до сих пор наблюдения на других длинах волн не выявили признаков присутствия белого карлика в этом месте неба.
|
|
Космическая загадка
|
|
|
|
Каким бы ни был ASKAP J1839-0756, очевидно, что этот объект переписывает свод правил. Ее странное сочетание медленного вращения, радиоимпульсов и промежуточных импульсов заставляет астрономов переосмыслить границы поведения нейтронных звезд и исследовать новые возможности того, что лежит в основе этой загадки.
|
|
|
|
Открытие ASKAP J1839-0756 является напоминанием о том, что Вселенная любит нас удивлять, особенно когда мы думаем, что уже все выяснили. Продолжая наблюдать за этим загадочным объектом, мы обязательно раскроем еще больше тайн.
|
|
|
|
Источник
|
