Зірка, якої не має бути. Вчені, можливо, відкрили новий клас космічних об'єктів

31 травня, 20:03
Ексклюзив НВ
Яскравий спалах об'єкта PSR J0941−4046 (Фото:Caleb et al., Nature Astronomy, 2022)

Яскравий спалах об'єкта PSR J0941−4046 (Фото:Caleb et al., Nature Astronomy, 2022)

Дослідники колаборації MeerTRAP виявили нейтронну зірку, що випромінює незвичайні радіосигнали. Це повністю змінює наше розуміння цих унікальних зоряних систем.

Для дослідження космічного простору вчені використовують не лише звичайні телескопи. Набагато надійнішим помічником є радіотелекопи, які допомагають бачити там, де наші очі, навіть багаторазово посилені спеціальною технікою, побачать лише темряву.

Відео дня

Команда вчених із колаборації MeerTRAP спостерігали за областю, в якій знаходиться зіркова система Вітрила Х-1 — це приблизно 1300 світлових років від Землі. Під час своїх спостережень вони помітили незвичайний спалах, який тривав близько 0,3 секунди.

Спалах був схожий на ті, що виходять від нейтронних зірок. Проте вчені помітили, що він відрізняється від імпульсів, які посилають ці зірки.

Відразу прояснимо, що нейтронна зірка — це надщільний залишок звичайної досить масивної зірки (у кілька разів масивнішої за Сонце) після вибуху наприкінці її життя. Майже вся маса нейтронної зірки міститься в дуже маленькому щільному ядрі розміром із середньостатистичне місто. Однак щільність речовини настільки висока, що навіть одна чайна ложка ядра нейтронної зірки важить як Земля.

Дослідники здивувалися своїй знахідці, адже сигнал виходив із «цвинтаря нейтронних зірок» — області космосу, де досі взагалі не виявлялося радіовипромінювання. Передбачається, що нейтронні зірки потрапляють у цю частину простору, перебуваючи вже наприкінці свого життєвого циклу, через що їхня активність значно знижується або повністю зникає.

Тоді вчені вирішили вивчити інші дані, одержані після вивчення цього регіону. Виявилося, що зафіксований ними імпульс справді був єдиним. Тим не менш, спалахи, що походять від об'єкта, що отримав назву PSR J0941-4046, явно відрізнялися від імпульсів, що виходять від нейтронних зірок: вони повторювалися приблизно кожні 76 секунд, у той час як нейтронні зірки «блимають» з інтервалом у кілька секунд або навіть швидше.

Наше спостереження показало, що PSR J0941-4046 має деякі характеристики пульсара або навіть магнетара. Коли вони обертаються, радіоімпульси можуть бути виміряні із Землі, що трохи схоже на те, як ви бачите маяк, який періодично спалахує на відстані», — пише у своїй колонці астрофізик Маніш Калеб з Університету Сіднея.

Однак досі найдовший період обертання пульсара, що випускає радіосигнали, становив лише 23,5 секунди, що втричі швидше, ніж період обертання потенційно нового зіркового об'єкта. Свої висновки дослідники опублікували у науковому журналі Nature Astronomy.

Вчені детально вивчили об'єкт і навіть змогли визначити його точне розташування. PSR J0941-4046 є незвичайною нейтронною зіркою, яка обертається набагато повільніше за всі відомі нам подібні об'єкти. Саме обертання при цьому досить стабільне і практично не змінює свою швидкість — це, ймовірно, означає, що зірка знаходиться у відносно спокійному стані.

Що цікаво, так це те, що зірка випускає щонайменше сім абсолютно різних форм імпульсів — небачена різноманітність для нейтронних зірок. Таким чином, PSR J0941-4046 кидає виклик нашому розумінню того, як народжуються та розвиваються нейтронні зірки.

Один із видів спалахів за своєю природою схожий на швидкі радіосплески, які багато вчених пов'язують з магнетарами. Якщо це так, то, можливо, PSR J0941-4046 є магнетаром з наддовгим періодом обертання.

Вчені відзначають, що їм дуже пощастило виявити радіовипромінювання об'єкта, який повертається до Землі лише на секунди при такому довгому періоді обертання. Виявити подібні зірки буде досить складно — відповідно існує ймовірність, що таких нейтронних зірок (або чим би не виявився цей об'єкт у результаті) може бути набагато більше — просто ми ніколи раніше не виявляли їх.

Подальші пошуки подібних об'єктів покажуть, наскільки сильно ми помилялися у своїх припущеннях про нейтронні зірки.

poster
Підписатись на щоденну email-розсилку
матеріалів розділу Техно
Розсилка про те як технології змінють світ
Щопонеділка

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X