Виявлено підсилення рентгенівських променів у радіоспалахах пульсара в Крабовидній туманності

У результаті глобальної наукової співпраці з використанням даних телескопа "Досліджувач внутрішнього складу нейтронних зірок" (NICER) на Міжнародній космічній станції, були виявлені рентгенівські сплески, що супроводжують радіоспалахи від пульсара у Крабоподібній туманності.

Виявлення показує, що ці спалахи, звані гігантськими радіоімпульсами, вивільняють набагато більше енергії, ніж передбачалося раніше, розповідають у Центрі космічних польотів НАСА ім. Годдарда.

Пульсар -- це тип нейтронної зірки, що швидко обертається, яка є роздавленим, розміром з місто ядром зірки, що вибухнула як наднова. Молода ізольована нейтронна зірка може обертатися десятки разів на секунду, а її вихрове магнітне поле живить пучки радіохвиль, видимого світла, рентгенівських та гамма-променів. Якщо ці промені проносяться повз Землю, астрономи спостерігають годинникоподібні імпульси випромінювання і класифікують об’єкт як пульсар.

"З понад 2800 каталогізованих пульсарів, пульсар Краба є одним з небагатьох, які випромінюють гігантські радіоімпульси, які виникають епізодично і можуть бути в сотні-тисячі разів яскравішими, ніж звичайні імпульси", - сказав провідний вчений Теруакі Еното у Кластері RIKEN з новаторських досліджень у Вако, префектура Сайтама, Японія. "Після десятиліть спостережень було показано, що лише Краб посилює свої гігантські радіоімпульси випромінюванням з інших частин спектра".

У новому дослідженні, яке з’явиться у виданні журналу Science від 9 квітня і яке вже доступне в Інтернеті, було проаналізовано найбільшу кількість одночасних рентгенівських та радіоданих, зібраних коли-небудь з пульсара. Це розширює спостережуваний енергетичний діапазон, пов′язаний з цим феноменом посилення, у тисячі разів.

Розташована приблизно за 6500 світлових років у сузір’ї Тельця, Крабовидна туманність та її пульсар утворились у надновій, світло якої досягло Землі в липні 1054 р. Нейтронна зірка обертається 30 разів щосекунди, а на рентгенівських та радіохвилях входить до числа найяскравіших пульсарів на небі.

У період із серпня 2017 року по серпень 2019-го Еното та його колеги неодноразово спостерігали за пульсаром Краба в рентгенівських променях з енергією до 10 000 електрон-вольт або в тисячі разів більше, ніж у видимого світла. Поки NICER спостерігав, команда також вивчала об’єкт, використовуючи принаймні один із двох наземних радіотелескопів в Японії -- 34-метрову тарілку в Центрі космічних технологій Кашими та 64-метрову тарілку в Усудському центрі глибокого космосу Японського агентства аерокосмічних досліджень, обидві працюють на частоті 2 ГГц.

Новини за подібною темою:

		Пульсари можуть змушувати темну матерію світитися, кажуть дослідники
		Екзотичні зорі допомогли виявити гравітаційні хвилі дуже низької частоти
		Апарат IXPE надав новий погляд на вітрову туманність пульсара Вітрил

Комбінований набір даних ефективно надавав дослідникам майже півтори доби одночасного рентгенівського та радіопокриття. Загалом, вони зафіксували активність за 3,7 мільйона обертань пульсару і отримали близько 26000 гігантських радіоімпульсів.

Гігантські імпульси вивергаються швидко, у мільйонну частку секунди, і виникають непередбачувано. Однак, коли вони трапляються, вони збігаються із регулярними пульсаціями, як у годинникового механізму.

NICER фіксує час прибуття кожного виявленого рентгенівського випромінювання з точністю до 100 наносекунд, але точність телескопу при вимірюванні часу -- не єдина його перевага для цього дослідження.

"Здатність NICER спостерігати яскраві джерела рентгенівського випромінювання майже в чотири рази перевищує поєднану яскравість як пульсара, так і його туманності", - сказав Завен Арзуманян, науковий керівник проекту в Центрі космічних польотів НАСА ім. Годдарда в Грінбелті, штат Меріленд. "Отже, ці спостереження значною мірою не зазнали впливу від накладень -- коли детектор враховує два або більше рентгенівських променів як одну подію -- та інші проблеми, які ускладнювали попередні аналізи".

Команда Еното об′єднала всі рентгенівські дані, які збіглися з гігантськими радіоімпульсами, виявивши збільшення рентгенівського випромінювання приблизно на 4%, яке відбулося синхронно з ними. Це надзвичайно схоже на збільшення видимого світла на 3%, також пов’язане з явищем, виявленим у 2003 р. Порівняно з різницею яскравості між регулярними та гігантськими імпульсами Краба, ці зміни надзвичайно малі і створюють труднощі для пояснення теоретичних моделей.

"Ми досі не розуміємо, як і де пульсари виробляють своє складну і широкомасштабну емісію, і приємно, що додали ще один фрагмент у багатохвильовий пазл цих захоплюючих об′єктів", - сказав Еното.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Пульсари