Астрономи виявили швидко обертається пульсар з потужним магнітним полем - магнітним полем - що демонструє деякі нові хитрощі. Відкривачі вважають, що магнітне поле навколо зірки скручується, внаслідок чого тече величезний електричний струм - ці струми породжують радіоімпульси.
Астрономи, що користуються радіотелескопами з усього світу, виявили спінінг нейтронної зірки з надпотужним магнітним полем, званим магнітом, роблячи речі, яких раніше не було бачено. Дивна поведінка змусила їх вирвати попередні теорії про радіопульсари і обіцяє дати нові уявлення про фізику за цими крайніми об'єктами.
Магнітар, що знаходиться приблизно в 10 000 світлових років від Землі в напрямку сузір’я Стрільця, випромінює потужні, регулярно синхронізовані імпульси радіохвиль, подібно до радіопульсарів, які є нейтронними зірками з набагато менш інтенсивними магнітними полями. Зазвичай магніти видно лише на рентгенівських променях, а іноді дуже слабко в оптичному та інфрачервоному світлі.
«Ніхто раніше не знаходив радіоімпульси, що надходять від магніту. Ми думали, що магніти не роблять цього », - сказав Фернандо Каміло з Колумбійського університету. "Цей об'єкт навчить нас новому про фізику магніту, чого ми ніколи не дізналися б інакше", - додав Каміло.
Нейтронні зірки - це залишки масивних зірок, які вибухнули як наднові. Маючи більшу масу, ніж Сонце, вони стискаються діаметром лише близько 15 миль, роблячи їх такими ж щільними, як атомні ядра. Звичайні пульсари - це нейтронні зірки, які випромінюють "маяки" радіохвиль уздовж полюсів їх магнітних полів. Коли зірка крутиться, промінь радіохвиль обертається навколо, і коли він проходить напрямок Землі, астрономи можуть виявити її за допомогою радіотелескопів.
Вчені виявили близько 1700 пульсарів з моменту свого першого відкриття в 1967 році. Хоча пульсари мають сильні магнітні поля, близько десятка нейтронних зірок отримали назву магнітів, оскільки їх магнітні поля в 100-1000 разів сильніші, ніж типові пульсари. Саме розпад цих неймовірно сильних полів підсилює їх дивне рентгенівське випромінювання.
"Магнітне поле від магніта зробило б, що авіаносець крутиться навколо та вказує на північ швидше, ніж голка компаса рухається по Землі", - сказав Девід Гельфанд з Університету Колумбії. Поле Магнітару в 1000 трильйонів разів сильніше земного, зазначив Гельфанд.
Новий об’єкт - названий XTE J1810-197 - був вперше виявлений рентгенівським дослідником рентгенівських променів NASA Россі, коли він випромінював сильний сплеск рентгенівських променів у 2003 році. Хоча рентгенівські випромінювання згасали у 2004 році, Джульс Гальперн з Колумбійського університету та Співробітники визначили магніт як радіохвильовий випромінювач за допомогою радіотелескопа Національного наукового фонду (NSF) Very Large Array (VLA) у Нью-Мексико. Будь-яке радіовипромінювання є надзвичайно незвичним для магніта.
Оскільки магніти не бачили регулярно випромінювати радіохвилі, вчені припускали, що радіовипромінювання спричинене хмарою частинок, скинутих нейтронною зіркою під час її рентгенівського спалаху, ідея, яку вони незабаром зрозуміють, була помилковою.
Знаючи, що магнітар випромінює певну форму радіохвиль, Каміло та його колеги спостерігали його за радіотелескопом «Паркс» в Австралії в березні і одразу виявляли приголомшливо сильні радіопульсації кожні 5,5 секунд, що відповідає раніше визначеній швидкості обертання нейтронної зірки .
Коли вони продовжували спостерігати за XTE J1810-197, вчені отримали більше сюрпризів. Тоді як більшість пульсарів слабшають на більш високих радіочастотах, XTE J1810-197 не робить, залишаючись сильним випромінювачем на частотах до 140 ГГц, найвищою частотою, коли-небудь виявленою з радіопульсара. Крім того, на відміну від звичайних пульсарів, радіовипромінювання об'єкта коливається в силі з дня на день, а також змінюється форма пульсацій. Ці зміни, ймовірно, вказують на те, що магнітні поля навколо пульсара також змінюються.
Що викликає таку поведінку? На даний момент вчені вважають, що напружене магнітне поле магніта скручується, викликаючи зміни в місцях, де величезні електричні струми протікають по лініях магнітного поля. Ці струми, ймовірно, генерують радіопульсації.
"Щоб вирішити цю таємницю, ми продовжимо моніторити цей божевільний об'єкт якомога більше телескопів, наскільки ми можемо взяти на себе руки і як можна частіше. Сподіваємось, побачення всіх цих змін з часом дасть нам глибше зрозуміти, що насправді відбувається в цій дуже екстремальній обстановці ", - сказав член команди Скотт Рансом з Національної обсерваторії радіоастрономії.
Оскільки вони очікують, що XTE J1810-197 зів'яне на всіх довжинах хвиль, включаючи радіо, вчені також спостерігали це за допомогою телескопа NSF Роберта К. Берда Зеленого банку та дуже довгого базового масиву (VLBA), Паркса та Австралійського телескопа Компактний масив в Австралії, телескоп IRAM в Іспанії та обсерваторія Нанкай у Франції. Джон Рейнольдс та Джон Сакіссіан з обсерваторії Паркс, Ніл Цимерман з Колумбійського університету та Хуан Пенальвер та Аріс Карастергіу з IRAM також є членами дослідницької групи. Про свої вихідні вчені повідомили у випуску за 24 серпня наукового журналу Nature.
Національна обсерваторія радіоастрономії - це центр Національного наукового фонду, який працює за угодою про співпрацю асоційованих університетів, Inc.
Оригінальне джерело: NRAO News Release
