Впечатление художника от радиотелескопа ASKAP CSIRO, показывающего две версии загадочного небесного объекта: нейтронную звезду или белого карлика? Фото предоставлено: Карл Нокс/OzGrav
Австралийские ученые из Сиднейского университета и Австралийского национального научного агентства CSIRO обнаружили нейтронную звезду, которая, как полагают, вращается медленнее, чем любая звезда, измеренная до сих пор.
Из более чем 3000 радиоизлучающих нейтронных звезд, обнаруженных на данный момент, ни одна другая не вращалась так медленно. Результаты были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Главный автор Др. Маниша Калеб с факультета астрономии Сиднейского университета сказала: «Очень необычно обнаружить кандидата в нейтронную звезду, излучающего радиопульсации таким образом. Тот факт, что сигнал повторяется с такой неторопливой скоростью, просто поразителен».
Эта необычная нейтронная звезда излучает радиосвет на частоте, слишком медленной, чтобы соответствовать современным описаниям поведения радионейтронной звезды. Это дает новое понимание сложных жизненных циклов звездных объектов.
В конце своей жизни крупные звезды, масса которых примерно в десять раз превышает массу нашего Солнца, израсходуют все свое топливо и взрываются впечатляющим взрывом, который мы называем сверхновой. Остается лишь звездный остаток, настолько плотный, что его масса в 1,4 раза превышает массу нашего Солнца, сжатый в сферу диаметром всего 20 километров.
Материя настолько плотная, что отрицательно заряженные электроны дробятся на положительно заряженные протоны. Остается объект, состоящий из триллионов нейтрально заряженных частиц. Рождается нейтронная звезда.
Учитывая экстремальные физические свойства, участвующие в коллапсе этих звезд, нейтронные звезды обычно вращаются невероятно быстро, и для полного поворота вокруг своей оси требуются всего секунды или даже доли секунды.
Открытие было сделано с помощью радиотелескопа ASKAP CSIRO в стране Ваджарри Ямаджи, Западная Австралия.
Радиотелескоп АСКАП может захватывать большую часть неба одновременно, а это значит, что он может захватывать то, что исследователи даже не ищут. Ученый CSIRO Др. Эмиль Ленц, соавтор исследования, сказал, что они бы не нашли этот странный объект, если бы у ASKAP не было уникального дизайна.
«Мы одновременно следили за источником гамма-излучения в поисках быстрого радиовсплеска, когда я увидел, как этот объект медленно вспыхивает в данных. Три совершенно разные вещи в одном поле зрения», — сказал он. «ASKAP — один из лучших телескопов в мире для такого рода исследований, поскольку он постоянно сканирует такую большую часть неба, что мы можем обнаружить аномалии».
Происхождение сигнала с таким длительным периодом остается большой загадкой, хотя главными подозреваемыми считаются два типа звезд: белые карлики и нейтронные звезды.
«Удивительно то, что этот объект имеет три разных состояния излучения, каждое из которых имеет совершенно разные свойства. Радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке сыграл решающую роль в различении этих условий. «Если бы сигналы не исходили из одной и той же точки неба, мы бы не поверили, что это один и тот же объект, производящий эти разные сигналы», — сказал доктор. Калеб.
Хотя изолированный белый карлик с исключительно сильным магнитным полем мог бы производить наблюдаемый сигнал, удивительно, что близлежащие изолированные белые карлики с сильными магнитными полями никогда не были обнаружены. И наоборот, нейтронная звезда с экстремальными магнитными полями может весьма элегантно объяснить наблюдаемое излучение.
Хотя наиболее вероятным объяснением является медленно вращающаяся нейтронная звезда, исследователи не могут исключить возможность того, что объект является частью двойной звездной системы с нейтронной звездой или другим белым карликом.
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить, является ли объект нейтронной звездой или белым карликом. В любом случае результаты дадут ценную информацию о физике этих экстремальных объектов.
«Это может даже заставить нас переосмыслить наше десятилетнее понимание нейтронных звезд или белых карликов; как они излучают радиоволны и как выглядит их популяция в нашем Млечном Пути», — сказал доктор. Калеб.
Профессор Тара Мерфи, ведущий радиоастроном и руководитель кафедры физики Сиднейского университета, сказала: «До появления наших новых телескопов динамическое радионебо было относительно неисследованным. Теперь мы можем смотреть глубже и часто наблюдать всевозможные необычные явления. Эти события дают нам представление о том, как работает физика в экстремальных условиях».
Информация от: Сиднейским университетом
