Астрономы, анализирующие данные обзора неба, обнаружили одну из самых молодых нейтронных звезд. Изображения с VLA показывают, что яркое радиоизлучение, вызванное магнитным полем вращающегося пульсара, лишь недавно появилось из-за плотной оболочки обломков сверхновой.
Этот объект, получивший название VT 1137-0337, находится в карликовой галактике в 395 миллионах световых лет от Земли. Впервые он появился на изображении из обзора неба VLA, сделанного в январе 2018 года. Он не появился на снимке того же региона, сделанном обзором VLA FIRST в 1998 году. Он продолжал появляться в более поздних наблюдениях VLASS в 2018, 2019, 2020 и 2022 годах.
«То , что мы, скорее всего, видим, — это туманность пульсара », — сказал Диллон Донг, студент Калифорнийского технологического института. Пульсарная туманность образуется, когда мощное магнитное поле быстро вращающейся нейтронной звезды ускоряет окружающие заряженные частицы почти до скорости света .
Судя по характеристикам, это очень молодой пульсар — возможно, ему всего 14 лет, но не более 60-80 лет, — сказал Грегг Халлинан, промоутер Донга в Калифорнийском технологическом институте.
Донг и Халлинан обнаружили этот объект в данных VLASS, проекта NRAO, который начался в 2017 году и направлен на изучение всего неба, видимого с VLA — около 80% неба. VLASS будет сканировать небо три раза в течение семи лет с одной целью — найти переходные объекты. Астрономы обнаружили VT 1137-0337 при первом сканировании VLASS в 2018 году.
Сравнение этого сканирования VLASS с данными более раннего обзора неба VLA под названием FIRST выявило 20 особенно ярких переходных объектов, которые могут быть связаны с известными галактиками .
Этот отличался тем, что его галактика переживает всплеск звездообразования, а также характеристиками радиоизлучения , сказал Донг. Галактика, получившая название SDSS J113706.18-033737.1, представляет собой карликовую галактику с массой примерно в 100 миллионов раз больше массы Солнца.
Изучая характеристики VT 1137-0337, астрономы рассмотрели несколько возможных объяснений, включая сверхновые , гамма-всплески или приливные возмущения, при которых звезда фрагментируется сверхмассивной черной дырой . Они пришли к выводу, что туманность пульсара была лучшим объяснением.
В этом сценарии звезда намного массивнее Солнца взорвалась сверхновой, оставив после себя нейтронную звезду. Большая часть первоначальной массы звезды была выброшена в виде обломков. Нейтронная звезда быстро вращается, и ее мощное магнитное поле, пронизывая окружающее пространство, разгоняет заряженные частицы, вызывая сильное радиоизлучение.
Первоначально радиоизлучение было скрыто слоем обломков после взрыва. По мере расширения оболочка становилась все менее и менее плотной, пока, наконец, через нее не смогли пройти радиоволны из туманности пульсара.
По словам Халлинана , это произошло между наблюдением FIRST 1998 года и наблюдением VLASS 2018 года .
Возможно, самым известным примером пульсарной туманности является Крабовидная туманность в созвездии Тельца , результат вспышки сверхновой звезды, которая ярко сияла в 1054 году. Сегодня краб хорошо виден в небольшие телескопы.
По словам Донга, обнаруженный нами объект примерно в 100 000 раз более энергичен, чем Краб, и имеет более сильное магнитное поле . Вероятно, это новый «супер краб» , добавил он.
Хотя Донг и Халлинан считают, что VT 1137-0337, скорее всего, является пульсарной туманностью, также возможно, что ее магнитное поле достаточно сильное, чтобы нейтронную звезду можно было квалифицировать как магнетар . Магнитары являются главными кандидатами на роль источников загадочных быстрых радиевых вспышек (FRB) , которые в настоящее время являются предметом интенсивных исследований.
В этом случае это будет первый магнетар, находящийся в процессе создания, что также чрезвычайно захватывающе , сказал Донг.
Действительно, было обнаружено, что некоторые FRB связаны с постоянными радиоисточниками, природа которых также остается загадкой. Они демонстрируют большое сходство с VT 1137-0337 по своим свойствам, но не обнаруживают признаков сильной изменчивости.
«Наше открытие очень похожего источника, который включается, предполагает, что радиоисточники, связанные с FRB, также могут быть светящимися туманностями пульсара », — сказал Донг.
Астрономы планируют провести дальнейшие наблюдения, чтобы узнать больше об этом объекте и отследить его поведение с течением времени.