Астрономы обнаружили быстро вращающийся пульсар с мощным магнитным полем, называемым магнитаром, который демонстрирует некоторые новые трюки. Исследователи считают, что магнитное поле вокруг звезды закручивается, вызывая протекание огромных электрических токов - эти токи генерируют радиоимпульсы.
Астрономы, использующие радиотелескопы со всего мира, обнаружили вращающуюся нейтронную звезду со сверхмощным магнитным полем, называемым магнитаром, которая делает то, чего раньше не видели ни один магнитар. Странное поведение заставило их отказаться от предыдущих теорий о радиопульсарах и обещает дать новое представление о физике этих экстремальных объектов.
Магнетар, расположенный примерно в 10 000 световых лет от Земли в направлении созвездия Стрельца, излучает мощные, регулярно синхронизируемые импульсы радиоволн, подобно радиопульсарам, которые являются нейтронными звездами с гораздо менее интенсивными магнитными полями. Обычно магнитары видны только в рентгеновских лучах и иногда очень слабо в оптическом и инфракрасном свете.
«Никто никогда не обнаруживал радиоимпульсов, исходящих от магнетара. Мы думали, что магнитары этого не делают », - сказал Фернандо Камило из Колумбийского университета. «Этот объект научит нас новым вещам о физике магнетара, которые мы никогда бы не узнали иначе», - добавил Камило.
Нейтронные звезды - это остатки массивных звезд, которые взорвались как сверхновые. Содержащие больше массы, чем Солнце, они сжимаются до диаметра всего около 15 миль, что делает их такими же плотными, как атомные ядра. Обычные пульсары - это нейтронные звезды, которые излучают «маяковые лучи» радиоволн вдоль полюсов своих магнитных полей. Когда звезда вращается, пучок радиоволн разлетается, и когда он проходит направление Земли, астрономы могут обнаружить его с помощью радиотелескопов.
Ученые обнаружили около 1700 пульсаров с момента их первого открытия в 1967 году. Хотя пульсары имеют сильные магнитные поля, около дюжины нейтронных звезд были названы магнитарами, потому что их магнитные поля в 100-1000 раз сильнее, чем у типичных пульсаров. Именно распад этих невероятно сильных полей приводит в действие их странное рентгеновское излучение.
«Магнитное поле от магнитара заставит авианосец вращаться и направлять на север быстрее, чем движется стрелка компаса на Земле», - сказал Дэвид Хелфанд из Колумбийского университета. Хелфанд отметил, что поле магнетара в 1000 триллионов раз сильнее земного.
Новый объект, названный XTE J1810-197, был впервые обнаружен исследователем синхронизации времени Росси, когда он испускал сильный всплеск рентгеновских лучей в 2003 году. Хотя рентгеновские лучи исчезали в 2004 году, Жюль Халперн из Колумбийского университета и сотрудники определили магнитар как излучатель радиоволн с помощью радиотелескопа Национального научного фонда (NSF) Very Large Array (VLA) в Нью-Мексико. Любое радиоизлучение очень необычно для магнетара.
Поскольку не было замечено, что магнитары регулярно излучают радиоволны, ученые предположили, что радиоизлучение было вызвано облаком частиц, выброшенных с нейтронной звезды во время ее вспышки рентгеновских лучей, идея, которую они вскоре осознали, была неверной.
Зная, что магнитар испускает какую-либо форму радиоволн, Камило и его коллеги наблюдали его с помощью радиотелескопа Parkes в Австралии в марте и сразу же обнаруживали удивительно сильные радиопульсации каждые 5,5 секунд, соответствующие ранее определенной скорости вращения нейтронной звезды. ,
Поскольку они продолжали наблюдать XTE J1810-197, ученые получили больше сюрпризов. В то время как большинство пульсаров становятся слабее на более высоких радиочастотах, XTE J1810-197 не остается, оставаясь сильным излучателем на частотах до 140 ГГц, самой высокой частотой, когда-либо обнаруживаемой радиопульсаром. Кроме того, в отличие от обычных пульсаров, радиоизлучение объекта меняется изо дня в день, а также меняется форма пульсаций. Эти изменения, вероятно, указывают на то, что магнитные поля вокруг пульсара также меняются.
Что вызывает это поведение? На данный момент ученые считают, что интенсивное магнитное поле магнетара закручивается, вызывая изменения в местах, где вдоль линий магнитного поля протекают огромные электрические токи. Эти токи, вероятно, генерируют радиопульсации.
«Чтобы разгадать эту загадку, мы продолжим следить за этим сумасшедшим объектом, используя как можно больше телескопов и как можно чаще. Надеемся, что со временем все эти изменения дадут нам более глубокое понимание того, что на самом деле происходит в этой экстремальной обстановке », - сказал член команды Скотт Рэнсом из Национальной радиоастрономической обсерватории.
Поскольку они ожидают, что XTE J1810-197 будет исчезать на всех длинах волн, включая радио, ученые также наблюдали это с помощью телескопа Роберта С. Берда из NSF и очень длинной базовой линии (VLBA), Parkes и Австралийского телескопа Compact Array. в Австралии, телескоп IRAM в Испании и обсерватория Нанкай во Франции. Джон Рейнольдс и Джон Сакисян из Обсерватории Паркс, Нил Циммерман из Колумбийского университета, Хуан Пеналвер и Арис Карастергиу из IRAM также являются членами исследовательской группы. Ученые сообщили о своих первых находках в выпуске научного журнала Nature от 24 августа.
Национальная радиоастрономическая обсерватория является объектом Национального научного фонда, действующим в рамках соглашения о сотрудничестве от Associated Universities, Inc.
Источник: пресс-релиз НРАО
