Новый вид нейтронных звезд: таинственный сигнал из космоса ставит под сомнение всё

Мы получили загадочный сигнал из далекой галактики, и астрономы пытаются разгадать его значение. Известно, что источником сигнала является нейтронная звезда под названием ASKAP J193505.1+214841.0, сокращенно ASKAP J1935+2148. Эта звезда расположена в плоскости Млечного Пути на расстоянии около 15 820 световых лет от Земли.

Сигналы, которые испускает звезда, уникальны и не похожи ни на одни из тех, что были зарегистрированы ранее. Она проходит через фазы сильных и слабых импульсов, а иногда и вовсе перестает излучать.

По мнению группы астрофизиков под руководством Маниши Калеб из Сиднейского университета, причина такого поведения остается неизвестной. Этот объект ставит под сомнение наши модели эволюции нейтронных звезд, которые далеки от завершения. Их результаты были опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Нейтронная звезда образуется после смерти звезды с массой от 8 до 30 масс Солнца. Внешние слои звезды выбрасываются в космос в результате взрыва сверхновой, а оставшееся ядро коллапсирует под действием гравитации, формируя сверхплотный объект с массой, в 2,3 раза превышающей массу Солнца, но диаметром всего 20 километров.

Нейтронные звезды могут проявляться по-разному. Они могут быть простыми нейтронными звездами, ничего не излучающими, или пульсарами, которые испускают лучи радиоизлучения при вращении. Также есть магнетары с экстремально мощным магнитным полем, которое может вызывать выбросы и движения из-за борьбы с гравитацией.

Между этими типами могут быть переходные состояния, что предполагает возможность нахождения нейтронных звезд на различных этапах эволюции. Однако в целом поведение пульсаров и магнетаров предсказуемо.

ASKAP J1935+2148 ведет себя иначе, чем любые известные типы нейтронных звезд. Впервые его обнаружили случайно во время других наблюдений. Последующие исследования с использованием радиотелескопов ASKAP и MeerKAT показали, что звезда имеет регулярный период импульсов в 53,8 минуты, но это единственная её стабильная характеристика.

Исследования показали, что один из режимов импульса был очень ярким и линейно поляризованным, затем сигналы исчезали, а позже возобновлялись, но уже в 26 раз слабее и с круговой поляризацией.

В последние годы в южном небе обнаружено несколько странных объектов с повторяющимися сигналами. Например, GLEAM-X J162759.5-523504.3 излучал яркие вспышки в течение трех месяцев, а затем затих, а GPM J1839-10 испускает пятиминутные всплески радиоволн каждые 22 минуты. GCRT J1745-3009 пульсирует с периодом 77 минут.

Хотя точная природа этих объектов неизвестна, они вероятно являются нейтронными звездами. ASKAP J1935+2148 может служить мостом между различными состояниями таких звезд.

Исследователи предполагают, что различия в режимах пульсаций связаны с изменениями в магнитосфере, что указывает на возможность существования нового класса магнетаров, возможно, в процессе эволюции в пульсары.

"ASKAP J1935+2148, вероятно, является частью старой популяции магнетаров с длительными периодами вращения и низкой рентгеновской светимостью, но достаточно намагниченными для создания радиоизлучения," — отмечают исследователи.

"Исследование этой новой области параметров нейтронных звезд важно для полного понимания их эволюции и может стать значимым источником данных," — добавляют они.