Выполнено первое прямое измерение расстояния до магнетара

Астрономы, использующие VLBA (систему очень длинной базовой линии), провели первое прямое геометрическое измерение расстояния до магнетара в нашей Галактике Млечный Путь — измерение, которое может помочь определить, являются ли магнетары источниками загадочных быстрых радиовсплесков — FRB.

Магнетары — это нейтронные звезды — сверхплотные останки массивных звезд, взорвавшихся как сверхновые, — с чрезвычайно сильными магнитными полями.

Типичное магнитное поле магнетара в триллион раз сильнее, чем магнитное поле Земли, что делает магнетары самыми мощными магнитными объектами во Вселенной. Они могут испускать сильные всплески рентгеновского и гамма-излучения, и в последнее время стали ведущим кандидатом на роль источников FRB.

Магнетар под названием XTE J1810-197, открытый в 2003 году, был первым из шести таких объектов, излучающих радиоимпульсы.

Так было с 2003 по 2008 год, а затем прекратилось на десятилетие. В декабре 2018 года он возобновил излучение ярких радиоимпульсов.

Группа астрономов использовала VLBA для регулярных наблюдений XTE J1810-197 с января по ноябрь 2019 года, а затем снова в течение марта и апреля 2020 года.

Наблюдая за магнетаром с противоположных сторон земной орбиты вокруг Солнца, они смогли обнаружить небольшой сдвиг его видимого положения по отношению к объектам заднего плана, намного более далеким. Этот эффект, называемый параллаксом, позволяет астрономам использовать геометрию для непосредственного расчета расстояния до объекта.

«Это первое измерение параллакса для магнетара, и оно показывает, что он является одним из ближайших известных магнетаров — на расстоянии около 8100 световых лет, что делает его главной целью для будущих исследований», — говорят ученые.

28 апреля другой магнетар, названный SGR 1935+2154, испустил короткий радиовсплеск, который был самым сильным из когда-либо зарегистрированных в пределах Млечного Пути. Хотя этот всплеск и не был таким сильным, как FRB, поступающие из других галактик, астрономы предположили, что магнетары могут генерировать FRB.

Быстрые радиовсплески были впервые обнаружены в 2007 году. Они очень энергичны и длятся всего несколько миллисекунд. Большинство из них пришли из-за пределов Млечного Пути. Их происхождение остается неизвестным, но их характеристики указывают на то, что экстремальные условия магнетара могут породить их.

«Имея точное расстояние до этого магнетара, мы можем точно рассчитать силу радиоимпульсов, исходящих от него. Если он испускает что-то похожее на FRB, мы будем знать, насколько силен этот импульс», — говорят исследователи.

«FRBs различаются по своей силе, поэтому мы хотели бы знать, приближается ли магнетарный импульс или перекрывается с силой известных FRB».

Ключом к ответу на этот вопрос будет получение большего числа расстояния до магнетаров, чтобы астрономы смогли расширить выборку и получить больше данных.

Кроме того,  мы знаем, что пульсары, такие как в знаменитой Крабовидной туманности, испускают «гигантские импульсы», гораздо более сильные, чем их обычные. Определение расстояний до магнетаров поможет понять это явление и узнать, являются ли FRB самым экстремальным примером гигантских импульсов.

Конечная цель состоит в том, чтобы определить точный механизм, который производит FRB, сказали ученые.

H Ding et al. A magnetar parallax, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2020). DOI: 10.1093/mnras/staa2531 , arxiv.org/abs/2008.06438