Самый молодой пульсар

Компьютерное моделирование пульсаров - быстро вращающихся нейтронных звезд. Сфера в центре представляет собой нейтронную звезду, окружающие ее линии, выходящие из магнитных полюсов - магнитное поле. Вращающееся магнитное поле ускоряет заряженные частицы вдоль магнитных силовых линий, в результате чего генерируется излучение высоких энергий (белые и голубые лучи). NASA/GSFC.

Группа ученых, возглавляемая астрономами колумбийского университета, обнаружила самый молодой пульсар, представляющий собой быстро вращающийся сильнонамагниченый объект размером порядка 10 км, который возник в результате взрыва массивной звезды примерно 700 лет назад. Пульсар обладает рядом необычных свойств, которые могут заставить ученых пересмотреть процессы рождения и развития этих объектов.

Так, например, возраст других известных пульсаров оценивается от тысяч до миллионов лет. Этот пульсар, находящийся в остатке вспышки сверхновой Kes 75, примерно на 300 лет моложе второго по возрасту пульсара в Крабовидной туманности, который ученые долгое время типичным представителем молодых пульсаров. В сравнении с пульсаром в Крабе, пульсар в Kes 75 вращается более чем в 10 раз медленнее, в то же время скорость замедления вращения в 10 раз больше. Кроме того пульсар имеет в 10 раз более сильное магнитное поле. Вот эти то необычные свойства и заставят, скорее всего, ученых переосмыслить этапы эволюции пульсаров.

"Ученые искали этот пульсар много лет", сказал доктор Eric Gotthelf, сотрудник колумбийской астрофизической лаборатории и руководитель группы авторов статьи, посланной в The Astrophysical Letters."Мы регистрировали радиоизлучение из ядра Kes 75, что указывало на существование пульсара. Однако проблема заключалась в том, что мы ожидали обнаружить быстровращающийся пульсар, типа пульсара в Крабе. То что мы нашли, совершенно отличается от наших ожиданий".

Пульсар - это нейтронная звезда - ядерный остаток гигантской звезды с массой по крайней мере в 10 раз большей массы Солнца. Такая звезда после истощения запасов ядерного топлива взрывается и сбрасывает все свои внешние оболочки, остается лишь ядро, которое сжимается до размеров примерно 10 км. Из выброшенного вещества формируется красивый остаток сверхновой, доступный для наблюдений в течении тысячелетий как в оптике, так и в радио и рентгеновском диапазонах.

Пульсары имеют мощное магнитное поле, по силовым линиям которого электроны движутся от полярных шапок во внешние области. Эти электроны, ускоряясь до околосветовых скоростей, излучают практически во всем диапазоне электромагнитных волн. Астрономы наблюдают вспышки излучения в тот момент, когда излучающий луч пульсара направлен на Землю.

Расположение пульсара в остатке сверхновой вовсе не обязательно. В результате асимметричного взрыва сверхновой, пульсар может быть выброшен далеко за пределы остатка. В других ситуациях направление излучающего луча не совпадает с направлением на Землю, и тогда пульсар мы не увидим. Или же, как в случае с недавней сверхновой 1987а, ядро звезды может сколлапсировать в черную дыру.

Пульсар, получивший номер PSR J1846-0258, был обнаружен в результате детальных исследований площадки вокруг Kes 75 с помощью спутника Rossi и с использованием архивных записей другого японо-ямериканского рентгеновского телескопа.

По рентгеновским наблюдениям период пульсара составляет 0.3 секунды, что очень много для молодого пульсара. Возраст пульсара - 700 лет, что совпадает с возрастом остатка сверхновой. Пульсар имеет примерно в 10 раз более сильное магнитное поле по сравнению с обычными пульсарами, и в 10 раз слабее магнитного поля магнетаров - таинственных, недавно обнаруженных объектов со сверхсильными магнитными полями. Таким образом, пульсар в Kes 75 может оказаться как раз недостающим звеном между этими классами объектов.