Нейтронная звезда, которая вращается с невообразимой скоростью 707 раз в секунду, также излучает мощные импульсы гамма-излучения во вселенную.
Звезда находится на расстоянии не менее 4400 световых лет от Земли, хотя ее точное расстояние остается загадкой (подробнее об этом позже). Небесное тело - это то, что известно как пульсар, плотная, быстро вращающаяся нейтронная звезда, оставшаяся после коллапса гигантской звезды. Пульсары имеют сильные магнитные поля, и, вращаясь, они излучают пучки излучения вдоль своих двух магнитных полюсов. Подобно лучу маяка, эти потоки видны землянам только при наведении прямо на Землю, поэтому пульсары, кажется, мигают.
Недавно обнаруженный пульсар имеет явно не харизматический прозвище PSR J0952-0607. Звезда была первоначально обнаружена в 2017 году космическим телескопом гамма-излучения Ферми, по данным Института гравитационной физики им. Макса Планка, но гамма-всплески изначально не были обнаружены. Однако радиочастотный телескоп Low-Frequency Array обнаружил пульсирующие радиосигналы от звезды, что позволило ученым выработать несколько предварительных деталей: J0952-0607 является частью пары двойных звезд, вращающихся вокруг общей массы за 6,2 часа на орбиту со звездной звездой 50 масс Солнца. Частота вращения пульсара 707 раз в секунду делает его второй самой быстрой нейтронной звездой, когда-либо обнаруженной. (Самый быстрый, о котором сообщалось в журнале Science в 2006 году, вращается со скоростью 716 оборотов в секунду.)
Гамма-поиск
Раскрыть гамма-луч J0952-0607 было хитрее. Исследователи во главе с Ларсом Нидером, докторантом Макса Планка, использовали суперкомпьютер под названием «Атлас» для поиска восьмилетних данных с гамма-телескопа Ферми на предмет слабых признаков электромагнитного излучения звезды.
«Этот поиск чрезвычайно сложен, потому что гамма-телескоп Ферми зарегистрировал только около 200 гамма-лучей от слабого пульсара за 8,5 лет наблюдений», - сказал Нидер в своем заявлении. «За это время сам пульсар вращался 220 миллиардов раз. Другими словами, только один раз из миллиарда наблюдений наблюдался гамма-луч!»
К счастью, исследователи смогли обнаружить эти счастливые послания, подтвердив, что J0952-0607 действительно является пульсаром. Но они обнаружили совершенно новый набор вопросов об экстремальной нейтронной звезде.
Звездные загадки
Первый сюрприз состоит в том, что гамма-телескоп Ферми не обнаружил никаких гамма-пульсаций от нейтронной звезды до июля 2011 года. Возможно, орбита пульсара изменилась так, что его лучи стали видимыми для землян; но Nieder и его коллеги не смогли найти никаких признаков орбитальных изменений. Также возможно, что количество гамма-лучей, испускаемых пульсаром, изменилось, но ученые не могут проверить эту идею, учитывая уже тонкий сигнал далекой звезды.
Еще одна загадка: как далеко на самом деле пульсар? Наблюдения с помощью оптического телескопа показали, что звезда-спутник пульсара заперта в галактическом танце с быстро вращающимся пульсаром, причем одна и та же сторона звезды всегда обращена к своему гиперактивному спутнику. (Разница в тепле между сторонами звезды - вызванная этим взаимодействием - обнаруживается с Земли.) Но, хотя радиоизмерения показывают, что пульсар и его спутник находятся на расстоянии 4400 световых лет, оптические измерения показывают, что они больше похожи на 13 200. световых лет от Земли. Непонятно, что является правильным или почему существует такая большая разница между измерениями.
Расстояние имеет значение: если оптические измерения правильные, спутник-звезда пульсара, вероятно, соответствует ожидаемой плотности, по крайней мере, основываясь на прошлых измерениях пульсарных систем. Если радиоизмерения ближе к правильному, спутник должен быть чрезвычайно плотным, в диапазоне, никогда ранее не наблюдавшемся у спутника пульсара.
Исследователи теперь собирают больше наблюдений гамма-излучения Ферми для решения этого вопроса. Они опубликовали свои выводы о новом пульсаре 18 сентября в «Астрофизическом журнале».
