Ученые обнаружили мощный источник света, который указывает на скрытую физику вокруг мертвых звезд.
Астрономы заметили самую энергетическую вспышку света от пульсара, когда-либо наблюдавшуюся. Новое открытие может указать на новую физику вокруг этих невероятно плотных, быстро вращающихся мертвых звезд.
Команда исследователей, в которую входят ученые из Национального центра научных исследований Франции (CNRS), провела наблюдения за пульсаром Вела. Он находится на расстоянии 1 000 световых лет от Земли и является одним из самых близких пульсаров, когда-либо обнаруженных. Ученые использовали стереоскопическую систему гамма-излучения (HESS).
Астрономы выяснили, что гамма-излучение пульсара Вела примерно в 200 раз мощнее, чем у обычных пульсаров. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной 5 октября в журнале Nature Astronomy.
Нейтронные звезды отличаются одними из самых мощных магнитных полей в известной Вселенной. Они направляют материю, такую как электроны, ускоряя их до скорости, близкой к сверхсветовой. Это создает струи частиц, которые генерируют два противоположных световых конуса. Они вырыватся из полюсов более молодых нейтронных звезд. Когда эти световые конусы проносятся над Землей через равные промежутки времени по мере вращения нейтронной звезды, ученые фиксируют пульсар.
Излучение в этих конусах принимает самые разные формы: от низкоэнергетических радиоволн до высокоэнергетических гамма-лучей, которые можно обнаружить с Земли с помощью различных телескопов. Однако гамма-лучи такой высокой энергии никогда раньше не наблюдались от пульсара.
Это указывает на то, что что-то неожиданное происходит вокруг пульсара Вела и его полярных струй, которые простираются на 0,7 светового года — это примерно в 15 млн раз больше расстояния между Землей и Луной.
Ученые объясняют, что стандартные световые конусы не считаются достаточно широкими, чтобы ускорять частицы до ошеломляющих энергий, наблюдаемых вокруг Вела. Таким образом, исследователи предложили несколько теорий, которые объясняют новый мощный механизм появления гамма-излучения.
Возможно, частицы ускоряются за пределами стандартных зон светового конуса вокруг пульсаров. Также ученые считают, что за пределами этих стандартных зон ускорения существуют хорошо структурированные магнитные поля. В качестве альтернативы астрономы предполагают, что массовое движение ветров от нейтронных звезд может ускорять частицы и их выбросы. В любом случае, открытие указывает на наличие новой физики у объектов такого типа.
Пульсар в представлении художника с двумя световыми конусами, выходящими из его полюсов. Изображение предоставлено: НАСА JPL/Калифорнийский технологический институт
Астрономы очень удивились тому, что обнаружили, и теперь они хотят выяснять, исходят ли от этого космического маяка выбросы еще более высокой энергии. Они также намерены использовать обсерваторию HESS, расположенную в Намибии, для поиска высокоэнергетических гамма-излучений вокруг других относительно близких пульсаров.
Пульсар Вела — одна из наиболее изученных вращающихся нейтронных звезд и пример экстремальной природы этих объектов. Ширина нейтронной звезды, возникшей в результате сверхновой около 10 000 лет назад, составляет около 19 км и совершает 11 оборотов в секунду — это быстрее, чем лопасти вертолета.
Читать далее:
Ученые опровергли главную теорию о Стоунхендже, которой 100 лет
Выяснилось, в каком возрасте человек наиболее счастлив
Наша галактика оказалась в 5 раз легче, чем считалось: что это меняет
На обложке: иллюстрация пульсара Вела, частицы которого ускоряются и разлетаются со скоростью, близкой к скорости света, под действием его магнитного поля. Изображение предоставлено: Лаборатория научных коммуникаций DESY