Выявлено усиление рентгеновских лучей в радиовспышках пульсара в Крабовидной туманности

В результате глобального научного сотрудничества с использованием данных телескопа "Исследователь внутреннего состава нейтронных звезд" (NICER) на Международной космической станции, были обнаружены рентгеновские всплески, сопровождающие радиовспышки от пульсара в Крабовидной туманности.

Выявление показывает, что эти вспышки, называемые гигантскими радиоимпульсами, высвобождают гораздо больше энергии, чем предполагалось ранее, рассказывают в Центре космических полетов НАСА им. Годдарда.

Пульсар -- это тип быстро вращающейся нейтронной звезды, которая является раздавленным, размером с город ядром звезды, взорвавшейся как сверхновая. Молодая изолированная нейтронная звезда может вращаться десятки раз в секунду, а ее вихревое магнитное поле питает пучки радиоволн, видимого света, рентгеновских и гамма-лучей. Если эти лучи проносятся мимо Земли, астрономы наблюдают часоподобные импульсы излучения и классифицируют объект как пульсар.

"Из более 2800 каталогизированных пульсаров, пульсар Краба является одним из немногих, которые излучают гигантские радиоимпульсы, которые возникают эпизодически и могут быть в сотни-тысячи раз ярче, чем обычные импульсы", - сказал ведущий ученый Теруаки Эното в Кластере RIKEN новаторских исследований в Вако, префектура Сайтама, Япония. "После десятилетий наблюдений было показано, что только Краб усиливает свои гигантские радиоимпульсы излучением из других частей спектра".

В новом исследовании, которое появится в издании журнала Science от 9 апреля и которое уже доступно в Интернете, было проанализировано наибольшее количество одновременных рентгеновских и радиоданных, собранных когда-нибудь с пульсара. Это расширяет наблюдаемый энергетический диапазон, связанный с этим феноменом усиления, в тысячи раз.

Расположенная примерно в 6500 световых лет в созвездии Тельца, Крабовидная туманность и ее пульсар образовались от сверхновой, свет которой достиг Земли в июле 1054 года. Нейтронная звезда вращается 30 раз каждую секунду, а на рентгеновских и радиоволнах входит в число самых ярких пульсаров на небе.

В период с августа 2017 по август 2019-го Эното и его коллеги неоднократно наблюдали за пульсаром Краба в рентгеновских лучах с энергией до 10 000 электрон-вольт или в тысячи раз больше, чем у видимого света. Пока NICER наблюдал, команда также изучала объект, используя по крайней мере один из двух наземных радиотелескопов в Японии -- 34-метровую тарелку в Центре космических технологий Кашима и 64-метровую тарелку в Усудском центре глубокого космоса Японского агентства аэрокосмических исследований, обе работают на частоте 2 ГГц.

Новости по подобной теме:

		Пульсары могут заставлять темную материю светиться, говорят исследователи
		Экзотические звезды помогли обнаружить гравитационные волны очень низкой частоты
		Аппарат IXPE предоставил новый взгляд на ветровую туманность пульсара Парусов

Комбинированный набор данных эффективно оказывал исследователям почти полтора суток одновременного рентгеновского и радиопокрытия. В общем, они зафиксировали активность за 3,7 миллиона обращений пульсара и получили около 26000 гигантских радиоимпульсов.

Гигантские импульсы извергаются быстро, в миллионную долю секунды, и возникают непредсказуемо. Однако, когда они случаются, они совпадают с регулярными пульсациями, как у часового механизма.

NICER фиксирует время прибытия каждого обнаруженного рентгеновского излучения с точностью до 100 наносекунд, но точность телескопа при измерении времени -- не единственное его преимущество для этого исследования.

"Способность NICER наблюдать яркие источники рентгеновского излучения почти в четыре раза превышает совмещенную яркость как пульсара, так и его туманности", - сказал Завен Арзуманян, научный руководитель проекта в Центре космических полетов НАСА им. Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. "Итак, эти наблюдения в значительной мере не испытали влияние наложений -- когда детектор учитывает два или более рентгеновских лучей как одно событие -- и другие проблемы, которые усложняли предварительные анализы".

Команда Эното объединила все рентгеновские данные, которые совпали с гигантскими радиоимпульсами, обнаружив увеличение рентгеновского излучения примерно на 4%, которое произошло синхронно с ними. Это очень похоже на увеличение видимого света на 3%, также связаного с явлением, обнаруженным в 2003 г. По сравнению с разницей яркости между регулярными и гигантскими импульсами Краба, эти изменения очень малы и создают трудности для объяснения теоретических моделей.

"Мы еще не понимаем, как и где пульсары производят свое сложную и широкомасштабную эмиссию, и приятно, что добавили еще один фрагмент во многоволновой пазл этих захватывающих объектов", - сказал Эното.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• Пульсары