Виявлено екстраординарний магнетар

У 2020 році астрономи додали нового члена до ексклюзивного сімейства екзотичних об′єктів, відкривши магнетар. Нові спостереження рентгенівської обсерваторії НАСА "Чандра" допомагають підтвердити ідею про те, що він також є пульсаром, тобто випромінює регулярні імпульси світла.

Про це розповідає Phys.org з посиланням на Гарвард-Смітсонівський центр астрофізики.

Магнетари -- це тип нейтронної зірки, неймовірно щільний об′єкт, в основному складається із щільно упакованої нейтронної зорі, яка утворюється із зруйнованого ядра масивної зірки під час наднової.

Що відрізняє магнетари від інших нейтронних зірок, це те, що вони також мають найпотужніші з відомих у Всесвіті магнітні поля. В контексті, сила магнітного поля нашої планети має значення близько одного Гауса, тоді як магніт холодильника вимірюється на приблизно 100 Гаусів. Натомість, магнетари мають магнітні поля у близько мільйон мільярдів Гаусів. Якби магнетар знаходився на шостій частині шляху до Місяця (близько 64 тис км), він би знищив дані з усіх кредитних карток (на магнітних стрічках) на Землі.

12 березня 2020 року астрономи виявили новий магнетар за допомогою космічного телескопа Swift. Це лише 31-ий відомий магнетар із приблизно 3000 відомих нейтронних зірок.

Після подальших спостережень дослідники встановили, що цей об′єкт, який отримав назву J1818.0-1607, особливий з інших причин. По-перше, він може бути наймолодшим з відомих магнетарів, вік якого становить приблизно 500 років. Це ґрунтується на тому, як швидко сповільнюється швидкість обертання, і на припущенні, що він народився, обертаючись набагато швидше. По-друге, він також обертається швидше, ніж будь-який раніше виявлений магнетар, -- один раз що кожні 1,4 секунди.

Спостереження Чандри за J1818.0-1607, отримані менш ніж через місяць після відкриття його Свіфтом, дали астрономам перший вигляд цього об′єкта з високою роздільною здатністю у рентгенівських променях. Дані Чандри виявили точкове джерело, де знаходився магнітар, оточене дифузним рентгенівським випромінюванням, імовірно викликаним рентгенівськими променями, що відбиваються від пилу, яке знаходиться поблизу. (Частина цього дифузного рентгенівського випромінювання може також відбуватися від вітрів, що дмуть від нейтронної зірки.)

Харша Блумер із Університету Західної Вірджинії та Самар Сафі-Харб з Університету Манітоби в Канаді нещодавно опублікували результати спостережень Чандри за об′єктом J1818.0-1607 у журналі "The Astrophysical Journal Letters".

Це композитне зображення містить широке поле зору в інфрачервоному діапазоні від двох місій НАСА - космічного телескопа Спітцера та Ширококутнього Інфрачервоного оглядового обстежувача (WISE), зроблене до відкриття магнетару. Рентгенівські промені Чандри показують магнетар у фіолетовому кольорі. Магнетар знаходиться недалеко від площини галактики Чумацький Шлях на відстані приблизно 21000 світлових років від Землі.

Інші астрономи також спостерігали за об′єктом J1818.0-1607 за допомогою радіотелескопів, наприклад, Дуже великого масиву Карла Янського (VLA), і визначили, що він видає радіохвилі. Це означає, що він також має властивості, подібні властивостям типового "пульсара, підживленого обертаннями" -- типу нейтронної зірки, що видає пучки випромінювання, які виявляються як повторювані імпульси випромінювання у міру його обертання та уповільнення. Зафіксовано, що лише п’ять магнетарів, включаючи цей, також діють як пульсари, що складає менше 0,2% від відомої популяції нейтронних зірок.

Спостереження Чандри також можуть надати підтримку цій загальній ідеї. Сафі-Харб і Блюмер вивчали, наскільки ефективно J1818.0-1607 перетворює енергію від його зменшення швидкості обертання на рентгенівські промені. Вони дійшли висновку, що ця ефективність нижча, ніж звичай зустрічається у магнетарів, і, ймовірно, в межах діапазону для інших пульсарів, підживлених обертаннями.

Припускається, що вибух, який створив магнетар цього віку, залишив помітне поле уламків. Щоб знайти цей залишок наднової, Сафі-Харб і Блюмер звернули увагу на рентгенівські промені Чандри, інфрачервоні дані Спітцера та радіодані VLA. На основі даних Спітцера та VLA вони знайшли можливі докази залишку, але на відносно великій відстані від магнетару. Для того, щоб подолати цю відстань, магнетар мав би подорожувати зі швидкістю, що набагато перевищує швидкість найшвидших відомих нейтронних зірок, навіть припускаючи, що він набагато старший, ніж очікується, що дозволило б збільшити час подорожі.

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

Читайте ще цікаві новини про космос.