Астрономы обнаружили самый яркий радиопульсар за пределами нашей Галактики

Когда звезда взрывается и умирает в виде сверхновой, она обретает своего рода новую жизнь.

Пульсары — это чрезвычайно быстро вращающиеся объекты, оставшиеся после того, как массивные звезды исчерпали запасы топлива. Они чрезвычайно плотные, их масса подобна Солнцу, и они сосредоточены в районе размером с большой город.

Пульсары излучают лучи радиоволн со своих полюсов. Когда эти лучи проходят через Землю, мы можем обнаруживать быстрые импульсы с частотой до сотен раз в секунду. Обладая этими знаниями, ученые постоянно ищут новые пульсары внутри и за пределами нашей галактики Млечный Путь.

В исследовании опубликовано на этой неделе в Astrophysical Journal, мы подробно описываем наши выводы о самом ярком радиопульсаре, когда-либо обнаруженном за пределами Млечного Пути.

Этот пульсар, получивший название PSR J0523-7125, расположен в Большом Магеллановом Облаке — одной из наших ближайших соседних галактик — и более чем в десять раз ярче всех других радиопульсаров за пределами Млечного Пути. Он может быть даже ярче, чем те, что внутри него.

Почему PSR J0523-7125 не был обнаружен раньше?

Известно более 3,300 радиопульсаров. Из них 99 процентов проживают в нашей галактике. Многие из них были обнаружены с помощью знаменитого радиотелескопа Паркса CSIRO. Мурриянг, в Новом Южном Уэльсе.

За пределами нашей галактики, в Магеллановых облаках, обнаружено около 30 радиопульсаров. Пока мы не знаем ничего более далекие галактики.

Астрономы ищут пульсары, ища их характерные повторяющиеся сигналы в данных радиотелескопов. Это вычислительно интенсивная задача. В большинстве случаев это работает, но иногда этот метод может дать сбой, если пульсар необычный: например, очень быстрый, очень медленный или (в данном случае) если пульс очень широкий.

Очень широкий импульс уменьшает сигнатуру «мерцания», которую ищут астрономы, и может затруднить обнаружение пульсара. Теперь мы знаем, что PSR J0523-7125 имеет чрезвычайно широкий луч и поэтому избежал обнаружения.

Большое Магелланово Облако исследовалось телескопом Паркса несколько раз за последние 50 лет, но этот пульсар так и не был обнаружен. Так как же нам удалось его найти?

В данных ASKAP появился необычный объект

Лучи пульсаров могут иметь сильную циркулярную поляризацию, что означает, что электрическое поле световых волн вращается по кругу, когда волны проходят через космосе. Такие сигналы с круговой поляризацией очень редки и обычно излучаются только объектами с очень сильными магнитными полями, такими как пульсары или карликовые звезды.

Мы хотели определить необычные пульсары, которые трудно идентифицировать традиционными методами, поэтому мы решили найти их, специально обнаруживая сигналы с круговой поляризацией.

Наши глаза не различают поляризованный и неполяризованный свет. Но радиотелескоп ASKAP, принадлежащий и управляемый австралийским национальным научным агентством CSIRO, имеет эквивалент поляризационные солнцезащитные очки, которые могут распознавать события с круговой поляризацией.

При просмотре данных нашего ASKAP Переменные и медленные переходные процессы (VAST) студент бакалавриата заметил объект с круговой поляризацией недалеко от центра Большого Магелланова Облака. Более того, этот объект менял яркость в течение нескольких месяцев: еще одно очень необычное свойство, делавшее его уникальным.

Это было неожиданно и захватывающе, поскольку в этом положении не было ни одного известного пульсара или звезды-карлика. Мы решили, что объект должен быть чем-то новым. Мы наблюдали его с помощью множества разных телескопов на разных длинах волн, чтобы попытаться разгадать тайну.

Помимо телескопа Паркса (Мюрриянг), мы использовали космический Нил Герелс Свифт Обсерватория (наблюдать его на длинах волн рентгеновского излучения) и телескоп Близнецы в Чили (для наблюдения в инфракрасном диапазоне). Однако мы ничего не обнаружили.

Объект не мог быть звездой, поскольку звезды были бы видны в оптическом и инфракрасном свете. Маловероятно, что это был обычный пульсар, поскольку импульсы мог быть обнаружен Парксом. Даже телескоп Джемини не дал ответа.

В конечном итоге мы обратились к новому, высокочувствительному Радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке, принадлежит и управляется Южноафриканской радиоастрономической обсерваторией. Наблюдения с помощью MeerKAT показали, что источником действительно является новый пульсар PSR J0523-7125, вращающийся со скоростью около трех оборотов в секунду.

Ниже вы можете увидеть изображение пульсара MeerKAT со включенными (слева) и выключенными (справа) поляризационными «солнечными очками». Если вы переместите ползунок, вы заметите, что PSR J0523-7125 — единственный яркий объект, когда вы надеваете очки.

Наш анализ также подтвердил ее расположение в Большом Магеллановом Облаке, на расстоянии около 160,000 0523 световых лет от нас. Мы были удивлены, обнаружив, что PSR J7125-XNUMX более чем в десять раз ярче всех других пульсаров в этой галактике и, возможно, является самым ярким пульсаром, когда-либо обнаруженным.

Что могут новые телескопы

Открытие PSR J0523-7125 демонстрирует нашу способность находить «пропавшие» пульсары с помощью этого нового метода.

Объединив этот метод с возможностями ASKAP и MeerKAT, мы сможем обнаружить другие типы экстремальных пульсаров и, возможно, даже другие неизвестные объекты, которые трудно объяснить.

Экстремальные пульсары — одна из недостающих частей в обширной картине популяции пульсаров. Нам нужно будет найти их больше, прежде чем мы сможем по-настоящему понять пульсары в рамках современной физики.

Это открытие — только начало. ASKAP уже завершил пилотные исследования и, как ожидается, выйдет на полную мощность позднее в этом году. Это проложит путь к еще большему количеству открытий, когда глобальное СКА Сеть телескопов (решетка в квадратных километрах) начнет наблюдения в не столь отдаленном будущем.

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Изображение предоставлено: Впечатление художника от PSR J0523-7125 в Большом Магеллановом Облаке. Карл Нокс, Центр передового опыта ARC по открытию гравитационных волн (OzGrav), Автор условии

• Коинсмарт. Лучшая в Европе биржа биткойнов и криптовалют.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. БЕСПЛАТНЫЙ ДОСТУП.
• КриптоХок. Альткоин Радар. Бесплатная пробная версия.
• Источник: https://singularityhub.com/2022/05/05/astronomers-discovered-the-brightest-radio-pulsar-outside-our-galaxy/