Повільно Враження художника від сигналу від PSR J0901–4046 показано пурпуровим кольором. Синім кольором показані сигнали від інших, швидших пульсарів. (З дозволу: Danielle Futselaar/artsource.nl)” width=”635″ height=”357″>
За словами міжнародної групи вчених, незвичайний пульсуючий радіосигнал, що виходить із «зоряного кладовища», може бути доказом нового класу нейтронних зір. Сигнал пульсара надходить від нейтронної зірки віком 53 мільйони років, яка обертається кожні 76 с, що робить її найповільнішою нейтронною зіркою, яка коли-небудь спостерігається. Зірка отримала позначення PSR J0901-4046 і була знайдена MeerKAT радіотелескоп у Південній Африці.
Нейтронна зірка — це об'єкт з масою, подібним до Сонця, але був роздавлений силою тяжіння до діаметра близько 20 км. Кутовий момент зберігається, коли зірка стискається, а це означає, що швидкість обертання зірки збільшується – так само, як фігуристка, що обертається, прискорюється, коли вона втягує руки.
Добре відомо, що обертаються нейтронні зірки передають пучки радіохвиль, які з’являються у вигляді імпульсів для спостерігачів на Землі. Процес радіовипромінювання керується обертанням зірки, і ця передача енергії в кінцевому підсумку сповільнює обертання до точки, де очікується припинення викидів.
Несподівані пульсації
«Що дивно в цьому відкритті, так це те, що воно знаходиться на кладовищі нейтронних зірок. Це робить його особливим», – пояснює Маніша Калеб в Сіднейському університеті, який був провідним дослідником проекту. «Ми не очікуємо радіопульсації в цьому регіоні. Це відкриття відкрило цілу недосліджену область, де ми раніше не шукали нейтронних зірок».
«Це найповільніша відома нейтронна зірка», — додає Калеб, який є провідним автором статті в Природа астрономії що описує відкриття. «Сам факт, що він випромінює радіохвилі, ставить під сумнів наше недооцінку того, як старіють нейтронні зірки».
Найповільніша нейтронна зірка, яка була раніше помічена, має період 23.5 с, тобто ця нова знахідка приблизно втричі повільніше. Здається, PSR J0901–4046 має принаймні сім різних типів імпульсів, деякі з яких є сильно періодичними. Дослідники кажуть, що таке різноманіття типів імпульсів ніколи раніше не спостерігалося.
Квазіперіодичні імпульси
«Жодна інша відома нейтронна зірка не має такого різновиду. «Квазіперіодичний» тип імпульсів може бути викликаний сейсмічними вібраціями або коливаннями нейтронної зірки, що може бути важливим підказкою до механізму викиду, що викликає ці спалахи», — каже Калеб. «Це початок нового класу нейтронних зірок. Як і чи пов’язано це з іншими класами, ще не з’ясовано».
Калеб, який раніше працював з Університету Манчестера, пояснює, що спостереження включало більше ніж невелику удачу. «Той факт, що джерело «увімкнено» лише приблизно 0.5% періоду обертання, означає, що нам дуже пощастило, що промінь перетнув Землю», – сказала вона. «Можливо, нам не вистачає цілого набору цих об’єктів, про існування яких ми навіть не знали дотепер».
«Пульсари — це нейтронні зірки з пучками випромінювання, що виходять з їхніх магнітних полюсів, які обертаються по Землі, дозволяючи астрономам виявляти їх як серію регулярних імпульсів», — співавтор дослідження. Природа астрономії стаття та астрофізик Оксфордського університету, Ян Хейвуд, Повідомив Світ фізики. «Ми можемо використовувати радіотелескопи для визначення часу обертання таких нейтронних зірок з надзвичайною точністю, що робить пульсари надзвичайно випадковими ресурсами для перевірки численних аспектів астрофізики та фундаментальної фізики».
Випадковий і фундаментальний
Хейвуд додає, що дві фундаментальні речі, які дослідники можуть спостерігати щодо нейтронних зірок, — це швидкість їх обертання та швидкість, з якою це обертання сповільнюється.
«Теорії про нейтронні зірки передбачають, що для деяких комбінацій цих двох значень радіовипромінювання вимкнеться, і промені зникнуть», — говорить він. «Той факт, що ми бачимо радіовипромінювання від цього об’єкта з таким довгим періодом обертання, ставить під сумнів деякі з цих теорій».
Хейвуд зазначає, що значення швидкості обертання та уповільнення PSR J0901–4046 — технічно називають простором параметрів — позначають його як щось нове.
Збій пульсара свідчить про те, що надтекучі шари лежать всередині нейтронної зірки
«Різні класи пульсуючих нейтронних зірок займають досить різні області простору параметрів, і це відкриття штовхає до областей, які не містять жодного відомого класу нейтронних зірок», — пояснює Хейвуд. «Можливо, це не новий клас нейтронних зірок, а наше розуміння нині відомої популяції неповне. У будь-якому випадку, це відкриття ставить під сумнів наше розуміння такого типу об’єктів».
Дослідники кажуть, що, повністю використовуючи дані MeerKAT і поєднуючи методи спостереження телескопів MeerTRAP і ThunderKAT, вони сподіваються шукати більше об’єктів, таких як PSR J0901–4046.
«Знайти більше таких нейтронних зірок може виявитися життєво важливим для нашого розуміння популяції галактичних нейтронних зірок», — підсумовує Калеб.
