Пульсарскому пути более 2,5 миллионов лет. Изображение предоставлено: Билл Сэкстон, NRAO / AUI / NSF Нажмите для увеличения
Ускоряющаяся сверхплотная нейтронная звезда каким-то образом получила мощный «удар», который полностью выталкивает ее из нашей Галактики Млечный Путь в холодное пространство межгалактического пространства. Его открытие озадачивает астрономов, которые использовали радиотелескоп Very Long Baseline Array (VLBA) Национального научного фонда, чтобы непосредственно измерить самую быструю скорость из всех, обнаруженных в нейтронной звезде.
Нейтронная звезда является остатком массивной звезды, рожденной в созвездии Лебедя, которая взорвалась около двух с половиной миллионов лет назад в результате титанового взрыва, известного как сверхновая. Сверхточные измерения VLBA его расстояния и движения показывают, что он неизбежно покидает нашу Галактику.
«Мы знаем, что взрывы сверхновых могут дать импульс получаемой нейтронной звезде, но огромная скорость этого объекта расширяет границы нашего современного понимания», - сказал Шами Чаттерджи из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) и Гарвард-Смитсоновского института. Центр астрофизики. «Это открытие очень трудно объяснить последним моделям коллапса ядра сверхновой», - добавил он.
Чаттерджи и его коллеги использовали VLBA для изучения пульсара B1508 + 55 на расстоянии около 7700 световых лет от Земли. С помощью ультраострого радионаблюдения VLBA по всему континенту они смогли точно измерить как расстояние, так и скорость пульсара, вращающейся нейтронной звезды, излучающей мощные пучки радиоволн. Направление его движения назад указывало на место рождения среди групп гигантских звезд в созвездии Лебедя - звезд, настолько массивных, что они неизбежно взрываются как сверхновые.
«Это первое прямое измерение скорости нейтронной звезды, превышающей 1000 километров в секунду», - сказал Уолтер Брикен, астроном NRAO. «Самые ранние оценки скоростей нейтронных звезд зависели от образованных предположений об их расстояниях. Благодаря этому у нас есть точное, прямое измерение расстояния, поэтому мы можем измерять скорость напрямую », - сказал Брискен. Измерения VLBA показывают, что пульсар движется со скоростью почти 1100 километров (более 670 миль) в секунду - примерно в 150 раз быстрее, чем космический челнок на орбите. На этой скорости он мог путешествовать из Лондона в Нью-Йорк за пять секунд.
Чтобы измерить расстояние пульсара, астрономы должны были обнаружить «колебание» в его положении, вызванное движением Земли вокруг Солнца. Это «колебание» было примерно длиной бейсбольной биты, как видно с Луны. Затем, определив расстояние, ученые могли рассчитать скорость пульсара, измеряя его движение по небу.
«Движение, которое мы измерили с помощью VLBA, было примерно равным просмотру мяча для домашнего бега в бостонском парке Фенуэй с места на Луне», - объяснил Чаттерджи. «Тем не менее, пульсару потребовалось почти 22 месяца, чтобы продемонстрировать такое явное движение. VLBA - это лучший телескоп для отслеживания таких крошечных видимых движений ».
Предполагаемое место рождения звезды среди гигантских звезд в созвездии Лебедя лежит в плоскости Млечного Пути, спиральной галактики. Новые наблюдения VLBA показывают, что нейтронная звезда сейчас движется вдали от плоскости Млечного пути с достаточной скоростью, чтобы полностью вывести ее из Галактики. После взрыва сверхновой около 2 с половиной миллионов лет назад, пульсар прошел около трети ночного неба, если смотреть с Земли.
«В течение некоторого времени мы думали, что взрывы сверхновых могут дать импульс получающейся в результате нейтронной звезде, но последние компьютерные модели этого процесса не дали скорости, близкой к той, которую мы видим на этом объекте», - сказал Чаттерджи. «Это означает, что модели должны быть проверены и, возможно, исправлены, чтобы учесть наши наблюдения», - сказал он.
«Есть также некоторые другие процессы, которые могут добавить к скорости, вызванной ударом сверхновой, но нам придется более тщательно исследовать, чтобы сделать какие-то твердые выводы», - сказал Ваутер Флеммингс из Обсерватории Банка Джодрелла в Великобритании и Корнельский университет в США
Наблюдения B1508 + 55 были частью более крупного проекта по использованию VLBA для измерения расстояний и движений многочисленных пульсаров. «Это первый результат этого долгосрочного проекта, и очень интересно, когда что-то столь впечатляющее наступит так рано», - сказал Брискен. Наблюдения VLBA проводились на радиочастотах от 1,4 до 1,7 ГГц.
Чаттерджи, Влеммингс и Брискен работали с Джозефом Лацио из Военно-морской исследовательской лаборатории, Джеймсом Кордесом из Корнельского университета, Миллером Госсом из NRAO, Стивеном Торсеттом из Калифорнийского университета, Санта-Крус, Эдвардом Фомалонтом из NRAO, Эндрю Лайном и Майклом Крамером, оба из Джодрелл Банк Обсерватория. Ученые представили свои выводы в выпуске Astrophysical Journal Letters от 1 сентября.
VLBA представляет собой систему из десяти антенн радиотелескопа, каждая из которых имеет тарелку диаметром 25 метров (82 фута) и весом 240 тонн. От Мауна-Кеа на Большом острове Гавайев до Сент-Круа на Американских Виргинских островах VLBA простирается более чем на 5000 миль, обеспечивая астрономам четкое видение любого телескопа на Земле или в космосе.
Национальная радиоастрономическая обсерватория является учреждением Национального научного фонда, работающим по соглашению о сотрудничестве с Associated Universities, Inc.
Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (CfA) со штаб-квартирой в Кембридже, штат Массачусетс, является совместным сотрудничеством между Смитсоновской астрофизической обсерваторией и обсерваторией Гарвардского колледжа. Ученые CfA, организованные в семь исследовательских отделов, изучают происхождение, эволюцию и судьбу вселенной.
Источник: пресс-релиз CfA
