Выявлен экстраординарный магнетар

В 2020 году астрономы добавили новый член к эксклюзивному семейству экзотических объектов, открыв магнетар. Новые наблюдения рентгеновской обсерватории НАСА "Чандра" помогают подтвердить идею о том, что он также является пульсаром, то есть излучает регулярные импульсы света.

Об этом рассказывает Phys.org со ссылкой на Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики.

Магнетары -- это тип нейтронной звезды, невероятно плотный объект, в основном состоящий из плотно упакованной нейтронной звезды, которая образуется из разрушенного ядра массивной звезды при сверхновой.

Что отличает магнетары от других нейтронных звезд, это то, что они также имеют самые мощные из известных во Вселенной магнитные поля. В контексте, сила магнитного поля нашей планеты имеет значение около одного Гаусса, тогда как магнит холодильника измеряется приблизительно в 100 Гауссов. А магнетары имеют магнитные поля в около миллиона миллиардов Гауссов. Если бы магнетар находился на шестой части пути к Луне (около 64 тыс км), он бы уничтожил данные со всех кредитных карточек (на магнитных лентах) на Земле.

12 марта 2020 года астрономы обнаружили новый магнетар с помощью космического телескопа Swift. Это лишь 31-ый известный магнетар из примерно 3000 известных нейтронных звезд.

После дальнейших наблюдений исследователи установили, что этот объект, получивший название J1818.0-1607, особый по другим причинам. Во-первых, он может быть самым молодым из известных магнетаров, возраст которого составляет примерно 500 лет. Это основывается на том, как быстро замедляется скорость вращения, и на предположении, что он родился, вращаясь гораздо быстрее. Во-вторых, он вращается быстрее, чем ранее обнаруженный магнетар -- один раз каждые 1,4 секунды.

Наблюдение Чандры за J1818.0-1607, полученные менее чем через месяц после открытия его Свифтом, дали астрономам первый вид этого объекта с высоким разрешением в рентгеновских лучах. Данные Чандры обнаружили точечный источник, где находился магнитар, окруженный диффузным рентгеновским излучением, вероятно вызванным рентгеновскими лучами, которые отражаются от пыли, находящейся поблизости. (Часть этого диффузного рентгеновского излучения может также происходить от ветров, дующих от нейтронной звезды.)

Харша Блумер из Университета Западной Вирджинии и Самар Сафи-Харб из Университета Манитобы в Канаде недавно опубликовали результаты наблюдений Чандры за объектом J1818.0-1607 в журнале "The Astrophysical Journal Letters".

Это композитное изображение содержит широкое поле зрения в инфракрасном диапазоне от двух миссий НАСА - космического телескопа Спитцера и Широкоугольного инфракрасного обзорного исследователя (WISE), сделанное до открытия магнетара. Рентгеновские лучи Чандры показывают магнетар в фиолетовом цвете. Магнетар находится недалеко от плоскости галактики Млечный Путь на расстоянии примерно 21000 световых лет от Земли.

Другие астрономы также наблюдали за объектом J1818.0-1607 с помощью радиотелескопов, например, Очень большого массива Карла Янского (VLA), и определили, что он выдает радиоволны. Это означает, что он также имеет свойства, подобные свойствам типичного "запитанного вращениями пульсара" -- типа нейтронной звезды, выдающей пучки излучения, которые выявляются как повторяющиеся импульсы излучения по мере его вращения и замедления. Зафиксировано, что только пять магнетаров, включая этот, также действуют как пульсары, что составляет менее 0,2% от известной популяции нейтронных звезд.

Наблюдения Чандры также могут предоставить поддержку этой общей идеи. Сафи-Харб и Блюмер изучали, насколько эффективно J1818.0-1607 превращает энергию от его уменьшения скорости вращения на рентгеновские лучи. Они пришли к выводу, что эта эффективность ниже, чем обычно встречается у магнетаров, и, вероятно, в пределах диапазона для других запитанных вращениями пульсаров.

Предполагается, что взрыв, который создал магнетар этого возраста, оставил заметное поле обломков. Чтобы найти этот остаток сверхновой, Сафи-Харб и Блюмер обратили внимание на рентгеновские лучи Чандры, инфракрасные данные Спитцера и радиоданные VLA. На основе данных Спитцера и VLA они нашли возможные доказательства остатка, но на относительно большом расстоянии от магнетара. Для того, чтобы преодолеть это расстояние, магнетар должен был путешествовать со скоростью, намного превышающей скорость самых быстрых известных нейтронных звезд, даже предполагая, что он намного старше, чем ожидается, что позволило бы увеличить время путешествия.

* X-ray: NASA/CXC/Univ. of West Virginia/H. Blumer; Infrared (Spitzer and Wise): NASA/JPLCalTech/Spitzer

Читайте еще интересные новости о космосе.