12.11.2011 16:00

Астрономы обнаружили в созвездии Стрельца новый пульсар

Пульсар в Стрельце: молодой и шустрый

Международная группа астрономов с помощью гамма-телескопа Ферми обнаружила в созвездии Стрельца новый миллисекундный пульсар. Он заинтересовал ученых, во-первых, потому что является самым молодым из известных пульсаров этого класса, а во-вторых, потому что его существование опровергает разработанную ранее теорию формирования подобных объектов.

Фото:

Пульсарами называют нейтронные звезды, возникающие, как правило, после взрывов сверхновых. Хотя размер этих объектов составляет всего 20-30 километров в диаметре, их плотность в несколько раз выше плотности атомного ядра. Поэтому протоны и электроны, из которых состоит такое тело, "слипаются" между собой, образуя нейтроны.

Такие звезды обладают сильным магнитным полем и являются источниками оптического, рентгеновского, радио- и гамма-излучений, поступающих на Землю в виде периодических импульсов. Их характеристики во многом напоминают параметры черной дыры, в частности, они демонстрируют колоссальную степень сжатия материи. На сегодняшний день открыто уже около 2000 пульсаров, ближайшие из которых расположены на расстоянии около 390 световых лет от Солнца.

Миллисекундными пульсарами (МСП) называют пульсары, период вращения которых измеряется единицами миллисекунд. Как гласит теория, очень высокая скорость вращения этих объектов (до 43 000 оборотов в минуту) объясняется их гравитационным взаимодействием с "обычными" звездами в двойных системах. На одном из этапов своей эволюции последние отдают пульсарам газовые потоки, переходящие в энергию вращения, из-за чего те постепенно начинают раскручиваться. Магнитные поля и высокоскоростное вращение заставляют пульсары испускать мощные потоки излучения в различных диапазонах. Когда перенос энергии от "компаньона" завершается, движение нейтронных звезд начинает замедляться.

Объект, о котором идет речь, получивший обозначение PSR J1823-3021A, лежит в шаровом скоплении NGC 6624, удаленном от Земли примерно на 27 тысяч световых лет. Возраст этого скопления, расположенного в созвездии Стрельца, составляет около 10 миллиардов лет. Вокруг нашей Галактики насчитывается около 160 подобных объектов, и лишь одиннадцать из них испускают гамма-лучи. Однако излучение миллисекундных пульсаров в других скоплениях слишком слабо, чтобы быть зафиксированным аппаратурой. Иное дело NGC 6624.

"Удивительно, но все гамма-излучение, которое мы регистрируем в NGC 6624, испускается одним источником", — констатирует руководитель исследования Пауло Фрейре из Института радиоастрономии имени Макса Планка (Бонн, Германия).

По данным радионаблюдений, нейтронное светило PSR J1823-3021A давно классифицировано как пульсар, период вращения которого равен 5,44 миллисекунды. Недавно же космический телескоп выявил количество энергии, на которой объект совершает гамма-пульсации — оно составляет свыше 100 мегаэлектронвольт.

Когда обработка информации была завершена, полученные данные удивили астрофизиков: оказалось, что в отличие от других миллисекундных пульсаров, у PSR J1823-3021A необычайно сильное магнитное поле, а его возраст составляет приблизительно 25 миллионов лет, хотя, как правило, возраст МСП бывает не менее миллиарда лет. Кроме того, светимость пульсара рекордно высока для МСП, она равняется 8,4 ± 1,6 • 10³⁴ эрг в секунду.

Телескоп Ферми также помог открыть еще девять ранее неизвестных гамма-пульсаров с использованием усовершенствованных методов анализа. Для этого был применен алгоритм "слепого" поиска таких объектов (не учитывающего результаты наблюдений в рентгеновском и радиочастотном диапазонах), основанный на фиксации гравитационных волн от быстро вращающихся нейтронных звезд.

"Мы адаптировали методы, первоначально разработанные для изучения гравитационных волн в задаче нахождения гамма-пульсаров, и мы были быстро вознаграждены", — заявил директор Института гравитационной физики имени Макса Планка в Ганновере (Германия) Брюс Аллен.

Читайте также: Найдена самая загадочная звезда

Частота вращения вновь обнаруженных гамма-пульсаров находится в диапазоне от 3 до 12 герц. Пожалуй, наибольший интерес представляет пульсар PSR J0106+4855, который обладает малой индукцией поверхностного магнитного поля (2•10¹¹ гаусс). Кстати, только у этого объекта были зарегистрированы радиопульсации. Остальные восемь гамма-пульсаров не излучают в радиодиапазоне.

Все самое интересное читайте в рубрике "Наука и техника"