Астрономи виявили найяскравіший радіопульсар за межами нашої Галактики

Коли зірка вибухає і гине в надновій, вона починає своєрідне нове життя.

Пульсари - це надзвичайно швидко обертаються об'єкти, які залишаються після того, як масивні зірки вичерпали свій запас палива. Вони надзвичайно щільні, з масою, подібною до сонця, втиснуто в область розміром з велике місто.

Пульсари випускають пучки радіохвиль зі своїх полюсів. Коли ці промені проходять по Землі, ми можемо виявляти швидкі імпульси так часто, як сотні разів на секунду. Маючи ці знання, вчені завжди шукають нові пульсари всередині та за межами нашої галактики Чумацький Шлях.

У дослідженнях опубліковано цього тижня в Astrophysical Journal, ми докладно розповідаємо про найяскравіший радіопульсар, коли-небудь виявлений за межами Чумацького Шляху.

Цей пульсар під назвою PSR J0523-7125 розташований у Великій Магеллановій Хмарі — одній із найближчих сусідніх галактик — і більш ніж у десять разів яскравіший за всі інші радіопульсари за межами Чумацького Шляху. Він може бути навіть яскравішим, ніж ті, що в ньому.

Чому PSR J0523-7125 не було виявлено раніше?

Відомо понад 3,300 радіопульсарів. З них 99 відсотків проживають у нашій галактиці. Багато з них були виявлені за допомогою відомого радіотелескопа Паркса CSIRO, Мурріянг, в Новому Південному Уельсі.

За межами нашої галактики, в Магелланових Хмарах, знайдено близько 30 радіопульсарів. Поки що ми нічого більше не знаємо далекі галактики.

Астрономи шукають пульсари, шукаючи їх характерні повторювані сигнали в даних радіотелескопа. Це інтенсивна обчислювальна задача. Він працює більшу частину часу, але цей метод іноді може вийти з ладу, якщо пульсар незвичайний: наприклад, дуже швидкий, дуже повільний або (у цьому випадку) якщо пульс дуже широкий.

Дуже широкий імпульс зменшує характерне «мерехтіння», яке шукають астрономи, і може ускладнити пошук пульсара. Тепер ми знаємо, що PSR J0523-7125 має надзвичайно широкий промінь і, таким чином, уникнув виявлення.

Велика Магелланова хмара була досліджена телескопом Паркса кілька разів за останні 50 років, але цей пульсар ніколи не був помічений. Тож як ми змогли його знайти?

У даних ASKAP з’являється незвичайний об’єкт

Пульсарні промені можуть мати високу циркулярну поляризацію, що означає, що електричне поле світлових хвиль обертається по колу, коли хвилі проходять через простір. Такі циркулярно поляризовані сигнали дуже рідкісні і зазвичай випромінюються лише від об’єктів з дуже сильними магнітними полями, таких як пульсари або карликові зірки.

Ми хотіли точно визначити незвичайні пульсари, які важко ідентифікувати традиційними методами, тому ми вирішили знайти їх, спеціально виявляючи циркулярно поляризовані сигнали.

Наші очі не можуть розрізнити поляризоване і неполяризоване світло. Але радіотелескоп ASKAP, що належить і керується національним науковим агентством Австралії CSIRO, має еквівалент поляризовані сонцезахисні окуляри, які можуть розпізнавати події з круговою поляризацією.

Переглядаючи дані нашого ASKAP Змінні та повільні перехідні процеси (VAST), студент бакалавра помітив круглий поляризований об’єкт поблизу центру Великої Магелланової Хмари. Більше того, цей об’єкт змінив яскравість протягом кількох місяців: ще одна дуже незвичайна властивість, яка зробила його унікальним.

Це було несподівано і захоплююче, оскільки в цьому положенні не було відомого пульсара чи карликової зірки. Ми подумали, що об’єкт має бути чимось новим. Ми спостерігали це за допомогою багатьох різних телескопів на різних довжинах хвилі, щоб спробувати розгадати таємницю.

Окрім телескопа Паркса (Мурріянга), ми використовували космічний Обсерваторія Ніла Герельса Свіфта (спостерігати його на рентгенівських хвилях) і Телескоп Близнюки в Чилі (щоб спостерігати його в інфрачервоних хвилях). Але ми нічого не виявили.

Об’єкт не міг бути зіркою, оскільки зірки були б видимі в оптичному та інфрачервоному світлі. Навряд чи це був звичайний пульсар, оскільки пульси були б виявлені Парксом. Навіть телескоп Gemini не дав відповіді.

Зрештою ми звернулися до нового, дуже чутливого Радіотелескоп MeerKAT у Південній Африці, що належить і керується Південноафриканською радіоастрономічної обсерваторією. Спостереження за допомогою MeerKAT показали, що джерелом дійсно є новий пульсар PSR J0523-7125, який обертається зі швидкістю приблизно три оберти в секунду.

Нижче ви можете побачити зображення пульсара MeerKAT з поляризованими «сонцезахисними окулярами» (ліворуч) і вимкненими (праворуч). Якщо перемістити повзунок, ви помітите, що PSR J0523-7125 є єдиним яскравим об’єктом, коли в окулярах.

Наш аналіз також підтвердив його розташування у Великій Магеллановій Хмарі, на відстані приблизно 160,000 0523 світлових років. Ми були здивовані, виявивши, що PSR J7125-XNUMX більш ніж у десять разів яскравіший за всі інші пульсари в цій галактиці і, можливо, найяскравіший пульсар, коли-небудь знайдений.

Що можуть зробити нові телескопи

Відкриття PSR J0523-7125 демонструє нашу здатність знаходити «зниклі» пульсари за допомогою цієї нової техніки.

Поєднавши цей метод з можливостями ASKAP і MeerKAT, ми зможемо виявити інші типи екстремальних пульсарів і, можливо, навіть інші невідомі об’єкти, які важко пояснити.

Екстремальні пульсари є одним із відсутніх частин у великій картині популяції пульсарів. Нам потрібно буде знайти більше з них, перш ніж ми зможемо по-справжньому зрозуміти пульсари в рамках сучасної фізики.

Це відкриття – лише початок. ASKAP завершив свої пілотні дослідження і, як очікується, запрацює на повну потужність пізніше цього року. Це прокладе шлях до ще більших відкриттів, коли глобальні СКА (площа квадратного кілометра) мережа телескопів почне спостерігати в не дуже віддаленому майбутньому.

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Авторство зображення: Враження художника від PSR J0523-7125 у Великій Магеллановій Хмарі. Карл Нокс, Центр передового досвіду ARC для виявлення гравітаційних хвиль (OzGrav), Автор надано

• Coinsmart. Найкраща в Європі біржа біткойн та криптовалют.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. БЕЗКОШТОВНИЙ ДОСТУП.
• CryptoHawk. Альткойн Радар. Безкоштовне випробування.
• Джерело: https://singularityhub.com/2022/05/05/astronomers-discovered-the-brightest-radio-pulsar-outside-our-galaxy/