Космический телескоп НАСА Fermi Gamma-ray впервые обнаружил новую группу пульсаров, использующих только гамма-излучение, в отсутствие радиосигналов, излучаемых на Землю. 16 новых объектов сообщается в выпуске этой недели Наука ЭкспрессВ исследовании, основанном в Калифорнийском университете в Санта-Круз.
Пульсар - это быстро вращающаяся нейтронная звезда, плотное ядро которой осталось после взрыва сверхновой. Большинство из 1800 известных пульсаров были обнаружены по периодическим радиоизлучениям.
«Это первые пульсары, когда-либо обнаруженные только гамма-лучами, и мы уже нашли 16», - сказал соавтор Роберт Джонсон, физик из Санта-Крус из Калифорнии. «До этого подозревалось существование большого количества радиомолчаных пульсаров, но до запуска Ферми был известен только один радиомолчаный пульсар, и он был впервые обнаружен в рентгеновских лучах».
Из 16 гамма-пульсаров 13 связаны с неопознанными источниками гамма-излучения, обнаруженными ранее прибором EGRET в Комптоновской гамма-обсерватории. EGRET обнаружил почти 300 точечных источников гамма-излучения, но не смог обнаружить пульсации от этих источников, большинство из которых остались неопознанными, сказал Пабло Саз Паркинсон, также постдокторский исследователь SCIPP и соответствующий автор статьи.
«Это был давний вопрос, что может послужить источником этих неопознанных источников, и новые результаты Ферми говорят нам, что многие из них являются пульсарами», - сказал Саз Паркинсон. «Эти результаты также дают нам важные подсказки о механизме выбросов пульсара».
Пульсар испускает узкие пучки радиоволн от магнитных полюсов нейтронной звезды, и лучи распространяются, как маяк маяка, потому что магнитные полюса не выровнены с осью вращения звезды. Если радиопучок не попадает на Землю, радиотелескопы не смогут обнаружить пульсар. Способность Ферми обнаруживать так много радиомолчковых гамма-пульсаров указывает на то, что гамма-лучи испускаются в луче, который шире и более похож на веер, чем радиопучок.
Группа определила гамма-пульсары в данных с большого телескопа Fermi (LAT). Маркус Циглер, постдокторский исследователь в Калифорнийском университете в Санта-Круз и соответствующий автор статьи, сказал, что обнаружение гамма-пульсаций из типичного источника требует недель или месяцев данных из LAT.
«Из самого слабого пульсара, который мы изучали, LAT видит только два фотона гамма-излучения в день», - сказал Циглер.
Очень сильные магнитные и электрические поля пульсара ускоряют заряженные частицы почти до скорости света, и эти частицы в конечном итоге ответственны за гамма-излучение.
Поскольку вращение звезды приводит в действие выбросы, изолированные пульсары замедляются с возрастом и теряют энергию. Но двойная звезда-компаньон может подавать материал на пульсар и вращать его со скоростью вращения от 100 до 1000 раз в секунду. Их называют миллисекундными пульсарами, и ученые Ферми обнаружили гамма-пульсации от восьми миллисекундных пульсаров, которые были ранее обнаружены на радиоволнах. Эти результаты представлены во втором исследовании, также опубликованном в издании от 2 июля. Наука Экспресс.
«Ферми обладает поистине беспрецедентной способностью обнаруживать и изучать гамма-пульсары», - сказал Пол Рэй из Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне. «Со времени падения Комптоновской обсерватории гамма-излучения десять лет назад мы задались вопросом о природе неопознанных источников гамма-излучения, обнаруженных в нашей галактике. Эти исследования Ферми поднимают завесу на многих из них ».
Заголовок ведущего изображения: на этой карте всего неба показаны положения 16 новых пульсаров (желтый) и восьми миллисекундных пульсаров (пурпурный), изученных с использованием LAT Ферми. Предоставлено: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration.
Источники: Наука и UC Santa Cruz, через EurekAlert.
