Астрономы обнаружили странную нейтронную звезду, необычные характеристики которой указывают на то, что теоретически она не должна существовать. Она продолжает излучать периодические радиосигналы, вращаясь с чрезвычайно низкой для такого типа объектов скоростью. Кроме того, она первая в своем роде излучает «интеримпульсы», что поднимает вопросы как о ее истинной природе, так и о поведении нейтронных звезд.
Нейтронные звезды — это чрезвычайно плотные объекты, рождающиеся в результате взрыва массивных звезд (от 2 до 20 раз больше массы Солнца) в сверхновой. Некоторые из них быстро вращаются и испускают мощные радиолучи со своих магнитных полюсов. Когда эти лучи направлены на Землю, они выглядят как периодические импульсы радиоволн, распространяющиеся по космосу подобно маяку — за такое поведение они и получили название «пульсар».
Пульсары обычно вращаются с большой скоростью, совершая полный оборот всего за несколько секунд, а то и меньше. Недавно обнаруженный в созвездии Стрельца 4U 1820-30 — один из самых быстрых пульсаров, скорость вращения которого достигает 716 оборотов в секунду (быстрее, чем скорость вращения лопастей блендера).
Однако за последние три года было обнаружено несколько странных пульсаров, известных как «долгопериодические радиопереходные», с удивительно низкой скоростью вращения. Один из таких пульсаров, обнаруженный группой астрономов из Сиднейского университета (Австралия), имеет период вращения 54 минуты.
Эти наблюдения ставят под сомнение стандартную теорию эволюции пульсаров. Нейтронные звезды испускают радиоимпульсы, преобразуя энергию своего вращения в излучение. Согласно общепринятой гипотезе, со временем они замедляются и теряют энергию. Как только скорость их вращения упадет за определенный порог (около одного оборота в минуту), они должны полностью прекратить излучать радиоимпульсы.
Однако «в последние годы мы наблюдаем объекты, которые, казалось бы, пересекают эту линию смерти, но продолжают излучать радиоволны», — объясняет New Scientist Маниша Калеб из Сиднейского университета. «Таким образом, они похожи на звезды-зомби, от которых вы не ожидаете, что они живы, но они все еще живы и пульсируют», — добавляет она.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, Калеб и её коллеги обнаружили еще один из этих загадочных объектов на расстоянии около 13 000 световых лет. Период его обращения составляет 6,5 часа, что является новым рекордом, отодвигающим границы того, что считалось возможным ранее. «Наш медленный маяк также выровнен по отношению к Земле, так что мы можем видеть радиоимпульсы, исходящие от двух ее магнитных полюсов», — пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале The Conversation. «Это редкое явление является первым для таких медленно вращающихся объектов и предлагает новый взгляд на то, как работают эти звезды».
Два типа импульсов с разными интервалами
Новый объект, получивший название ASKAP J1839-0756, был обнаружен во время рутинного наблюдения на радиотелескопе ASKAP в Западной Австралии. Он выделялся среди других объектов, обнаруженных вблизи его местоположения, поскольку имел внезапное радиоизлучение, напоминающее взрыв. Его яркость, измеренная в радиоволнах, упала на 95 % всего за 15 минут.
«Поначалу мы и не подозревали, что источник излучает периодические радиоимпульсы. Во время первых наблюдений был зафиксирован только один импульс», — объясняют исследователи. Чтобы выяснить больше, команда провела дальнейшие наблюдения с помощью ASKAP, а также с помощью Компактного телескопа Австралии и сверхчувствительного радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке. Анализ показал, что объект излучает импульсы каждые 6,5 часов.
Еще более удивительно, что он, похоже, излучает радиоимпульсы от двух своих магнитных полюсов. Большинство пульсаров излучают импульсы от одного магнитного полюса (с нашей точки зрения), скорее как факелы. Однако примерно в 3 % случаев ось вращения почти перпендикулярна оси магнитного поля. Это позволяет наблюдать чередующиеся импульсы от двух магнитных полюсов. ASKAP J1839-0756 излучает радиоимпульсы примерно каждые 3,2 часа после каждого основного импульса. Эти радиоизлучения немного слабее и имеют другие свойства, что позволяет предположить, что они исходят от противоположного магнитного полюса. Таким образом, ASKAP J1839-0756 является первым известным долгопериодическим радиопереходным объектом, излучающим интеримпульсы.
Магнетар или белый карлик?
Учитывая его вращение и характер радиоизлучения, было высказано предположение, что это может быть магнетар — тип нейтронной звезды с чрезвычайно мощным магнитным полем. Это поле позволяет им генерировать радиоимпульсы даже при низкой скорости вращения. Однако даже магнетары не имеют периодов вращения в несколько часов, за исключением 1E 161348-5055, у которой период составляет 6,67 часа. Однако этот магнетар излучает не радиоимпульсы, а рентгеновские лучи.
Согласно другой гипотезе, он может быть белым карликом из-за своего медленного вращения. Однако ни один известный белый карлик не излучает радиоимпульсы. Кроме того, никакие наблюдения на других длинах волн не выявили присутствия белого карлика в области ASKAP J1839-0756.
«Какова бы ни была природа ASKAP J1839-0756, ясно, что этот объект переписывает правила игры», — говорят эксперты. «Его странное сочетание медленного вращения, радиоимпульсов и взаимовлияний заставляет астрономов переосмыслить границы поведения нейтронных звезд и изучить новые возможности для понимания того, что лежит в основе этой загадки», — заключают они.
Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ru
