Обнаружена странная нейтронная звезда, вращающаяся каждые 76 секунд
Астрономы обнаружили нейтронную звезду, вращающуюся медленнее, чем любая другая когда-либо измеренная. Ни одна другая радиоизлучающая нейтронная звезда из более чем 3000, открытых на сегодняшний день, не вращалась так медленно. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Эта необычная нейтронная звезда излучает радиоволны со скоростью, слишком низкой, чтобы соответствовать современным описаниям поведения радионейтронной звезды. Это дает новое понимание сложных жизненных циклов звездных объектов.
Ведущий автор работы, Маниша Калеб из Института астрономии Сиднейского университета сказала: «Очень необычно обнаружить кандидата в нейтронную звезду, излучающего радиопульсации таким образом. Тот факт, что сигнал повторяется с такой неторопливой скоростью, является экстраординарным».
В конце своей жизни крупные звезды, масса которых примерно в 10 раз превышает массу Солнца, израсходуют все свое топливо и взрываются как сверхновые. Остается лишь сверхплотный шар диаметром всего 15-20 километров и массой больше солнечной.
Учитывая экстремальную физику коллапса этих звезд, нейтронные звезды обычно вращаются с умопомрачительной скоростью: для полного вращения вокруг своей оси требуется всего несколько секунд или даже доли секунды.
Но теперь международная группа ученых обнаружила странную радиоизлучающую нейтронную звезду, которая вращается крайне медленно, совершая один оборот за 76 секунд.
Первоначально источник был обнаружен учеными по одиночной вспышке, или импульсу, с помощью прибора MeerTRAP, в то время как вторая команда астрономов, ThunderKAT, проводила другие наблюдения за ним. Затем MeerTRAP и ThunderKAT тесно сотрудничали, чтобы выяснить его происхождение. Объединив данные двух групп, стало возможным подтвердить пульсации и получить точное местоположение источника, что позволило провести детальные и более чувствительные последующие наблюдения.
«Удивительно, но мы обнаруживаем радиоизлучение от этого источника только в течение 0,5% периода его вращения. Это значит, что радиолуч пересекся с Землей совершенно случайно. Поэтому вполне вероятно, что в Галактике существует гораздо больше таких очень медленно вращающихся источников, что имеет важные последствия для того, как рождаются и стареют нейтронные звезды» — говорят ученые.
«Большинство исследований пульсаров не ищут такие длинные периоды, поэтому мы понятия не имеем, сколько таких источников может быть. В этом случае источник был достаточно ярким, чтобы мы могли обнаружить одиночные импульсы с помощью прибора MeerTRAP в MeerKAT».
Недавно обнаруженная нейтронная звезда получила название PSR J0901-4046 и демонстрирует характеристики пульсаров, (сверхдлиннопериодических) магнетаров и даже быстрых радиовсплесков. Хотя производимая радиоэнергия предполагает пульсарное происхождение, импульсы с хаотическими субимпульсными компонентами и поляризацией импульсов напоминают магнетары.
Хотя период вращения PSR J0901-4046 может больше соответствовать белому карлику, другому менее экстремальному типу звездного остатка, ученые не видят для этого какого-либо многоволнового подтверждения. В настоящее время неясно, как долго этот источник излучает радиоволны. Он был обнаружен в хорошо изученной части галактики, но радиообзоры обычно не ищут столь длинные периоды или импульсы длительностью более нескольких десятков миллисекунд.
Обнаружение подобных источников является сложной задачей с точки зрения наблюдений, а это означает, что может существовать более крупная неизвестная популяция, ожидающая своего обнаружения. Это новое открытие дополняет возможность существования нового класса радиотранзиентов — нейтронных звезд со сверхдлинным периодом, предполагая возможную связь с эволюцией сильно намагниченных нейтронных звезд, магнетаров со сверхдлинным периодом и быстрых радиовсплесков.