NICER наблюдает слияние рентгеновских пятен на далеком магнетаре

1 216

Используя Neutron star Interior Composition Explorer (NICER, исследователь внутреннего состава нейтронной звезды) НАСА, астрономы наблюдали слияние рентгеновских пятен на поверхности магнетара под названием SGR 1830-0645.

Магнетары — это изолированные нейтронные звезды с чрезвычайно мощными магнитными полями — в 10 триллионов раз сильнее, чем у магнита на холодильнике, и в тысячу раз сильнее, чем у типичной нейтронной звезды.

Эти объекты демонстрируют отчетливые многомесячные вспышки повышенной рентгеновской активности.

«Кора нейтронной звезды чрезвычайно прочна, но сильное магнитное поле магнетара может напрячь ее до предела», — говорят астрономы.

«Понимание этого процесса является серьезной проблемой для теоретиков, и теперь NICER и SGR 1830-0645 дали нам гораздо более прямой взгляд на то, как кора ведет себя при экстремальных нагрузках».

10 октября 2020 года прибор BAT на борту обсерватории Neil Gehrels Swift Observatory зафиксировал короткую вспышку рентгеновского излучения от SGR 1830-0645, магнетара, расположенного на расстоянии около 13 000 световых лет в созвездии Щита.

Swift/BAT обнаружил повторяющиеся импульсы, показывающие, что объект вращается каждые 10,4 секунды. Измерения NICER, проведенные в тот же день, показали, что рентгеновское излучение демонстрирует три близких пика при каждом обороте.

Время жизни магнетаров составляет около 1 млн лет. У магнетаров самое сильное магнитное поле среди всех объектов во Вселенной. Диаметр магнетаров около 10—20 км, однако массы большинства превышают массу Солнца. Магнетар настолько сжат, что горошина его материи весила бы более 100 миллионов тонн. В реальности вещество не может иметь такую плотность при недостаточно большой массе тела. Если из нейтронной звезды выделить часть размером с горошину и обособить его от всего остального её вещества, то оставшаяся масса не сможет удержать прежнюю плотность, и «горошина» станет взрывообразно расширяться.  источник

Они были вызваны тем, что три отдельные области поверхности магнетара, намного более горячие, чем их окружение, то появлялись, то исчезали из поля зрения.

NICER наблюдал SGR 1830-0645 почти ежедневно с момента его открытия до 17 ноября 2020 года, после чего Солнце оказалось слишком близко к полю зрения для безопасного наблюдения.

За это время пики эмиссии постепенно смещались, приходясь на несколько разные моменты времени вращения магнетара.

Результаты говорят в пользу модели, в которой пятна формируются и перемещаются в результате движения поверхностной коры магнетара, почти так же, как движение тектонических плит на Земле вызывает сейсмическую активность.

Внешняя кора состоит из ядер и электронов, её толщина достигает нескольких сотен метров. В тонком (не более нескольких метров) приповерхностном слое горячей внешней коры нейтронной звезды электронный газ находится в невырожденном состоянии, в более глубоких слоях электронный газ вырожденный, с увеличением глубины его вырождение становится релятивистским и ультрарелятивистским

Ученые считают, что эти наблюдения показывают единственную активную область, где кора частично расплавилась и медленно деформируется под воздействием магнитного поля.

Три движущиеся горячие точки, вероятно, представляют собой места, где корональные петли, похожие на яркие светящиеся дуги плазмы, видимые на Солнце, соединяются с поверхностью.

Взаимодействие между петлями и движением коры приводит к дрейфу и слиянию.

«Изменения в форме импульса, в том числе уменьшение количества пиков, ранее наблюдались только в нескольких «моментальных» наблюдениях, разнесенных во времени, поэтому не было возможности проследить их эволюцию», — говорят ученые.

«Такие изменения могли произойти внезапно, что больше соответствовало бы колебаниям магнитного поля, чем блуждающим горячим точкам».

Статья об открытии была опубликована в Astrophysical Journal Letters.
Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии