Открытие странной нейтронной звезды, излучающей радио, на звездном кладбище

Международная группа астрономов обнаружила странное радиоактивное излучение нейтронная звездакоторый вращается очень медленно, совершая один оборот за 76 секунд.

Группа исследователей говорит, что это необычная находка, потому что она находится на кладбище нейтронных звезд, где они вообще не ожидали увидеть какое-либо радиоизлучение. Открытие было сделано с помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке и опубликовано в журнале, естественная астрономия 30 мая 2022 г. Исследование проводилось членами, финансируемыми Комиссией по вопросам справедливости и примирения. мир траб Cluster (More Transients and Pulsars) в Манчестерском университете.

Первоначально источник был обнаружен по одной вспышке или импульсу с помощью прибора MeerTRAP, в то время как он был основан на наблюдениях за изображениями, проведенных другой командой, ThunderKAT. Затем MeerTRAP и ThunderKAT тесно сотрудничали, чтобы разгадать тайну его происхождения. Объединив данные двух групп, можно было подтвердить импульсы и получить точное местоположение источника, что позволило провести более подробное и точное наблюдение.

Нейтронные звезды представляют собой чрезвычайно плотные остатки Взрыв сверхновой огромная звезда. Они могут производить лучи радиоволн, которые проносятся по небу по мере вращения нейтронной звезды, производя регулярные вспышки, подобные космическим маякам. Ученые в настоящее время знают около 3000 из них в нашей области. Млечный Путь галактика. Однако новое открытие не похоже ни на что, виденное до сих пор. Команда считает, что он может принадлежать к теоретическому классу сверхдлиннопериодных магнитов с чрезвычайно сильными магнитными полями.

Телескоп сурикатов в Южной Африке. Предоставлено: Южноафриканская радиоастрономическая обсерватория (SARAO).

Доктор Маниша Калеб, ранее работавшая в Манчестерском университете, а теперь работавшая в Сиднейском университете, которая руководила исследованием, сказала: «Удивительно, что мы обнаруживаем радиоизлучение от этого источника только в 0,5% периода его вращения. Это означает, что это совпадение, что радиолуч пересекается с Землей, поэтому вполне вероятно, что в галактике есть много этих очень медленно вращающихся источников, которые имеют важные последствия для того, как это происходит. нейтронные звезды Они рождаются и стареют.

«большинство пульсар Опросы не рассчитаны на длительные периоды времени, 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 инструмента MeerTRAP от MeerKAT».

«Удивительно, что мы обнаруживаем радиопередачи от этого источника только для 0,5% периода его вращения. Это означает, что радиолуч случайно пересекается с Землей. Так что вполне вероятно, что этих очень медленно вращающихся частиц больше. источники в галактике, которые играют важную роль в том, как нейтронные звезды рождаются и стареют.

— Доктор Маниша Калб

Недавно обнаруженная нейтронная звезда, названная PSR J0901-4046, демонстрирует характеристики пульсаров, магнетаров (с очень большим периодом) и даже быстрых радиовсплесков. В то время как производимая радиоэнергия указывает на происхождение пульсара, импульсы с хаотическими компонентами субимпульса и поляризацией импульсов напоминают магнитные импульсы.

В то время как период вращения PSR J0901-4046 может больше соответствовать белый Гном, еще один менее опасный тип остаточной звезды, ученые не видят для этого многоволновой поддержки. В настоящее время неясно, как долго этот источник излучается в радио. Он был обнаружен в хорошо изученной части галактики, но радиообзоры обычно не отслеживают длительные периоды или импульсы длительностью более нескольких десятков тысячных долей секунды.

Доктор Маниша Калб. Предоставлено: Сиднейский университет.

«Радиоизлучение этой нейтронной звезды не похоже ни на что, что мы видели раньше», — объяснил профессор Бен Стабберс из Манчестерского университета и главный исследователь проекта MeerTRAP. «Мы можем наблюдать его в течение примерно 300 миллисекунд, что намного дольше, чем у большинства других радиоизлучающих нейтронных звезд. Похоже, что существует как минимум 7 различных типов пульсаций, некоторые из которых демонстрируют сильную периодическую структуру, которую можно интерпретировать как сейсмическую. вибрации нейтронной звезды. Пусть эти импульсы дадут нам жизненно важное представление о природе механизма излучения этих источников».

«Чувствительность, обеспечиваемая MeerKAT, в сочетании со сложными исследованиями, которые были возможны с MeerTRAP, и возможностью делать одновременные изображения неба сделали это открытие возможным. источник, потому что это был очень необычный вид!» Доктор Ян Хейвуд из команды ThunderKAT и . сказал: Оксфордский университет кто сотрудничал в этом исследовании.

Обнаружение подобных источников затруднено с точки зрения наблюдения, а это означает, что может быть большая неоткрытая популяция, ожидающая своего открытия. Это новое открытие добавляет к возможности нового класса радиопередачи, нейтронных звезд с очень длинным периодом, что предполагает возможную связь с эволюцией чрезвычайно намагниченных нейтронных звезд, сверхдлинных магнитов и быстрых радиовсплесков.

Ссылка: «Открытие радиоизлучающей нейтронной звезды с чрезвычайно длинным периодом вращения 76 секунд» Маниши Калб, Яна Хейвуда, Каустопа Рагавада, Мэтьюса Малента, Бенджамина Виллема Стабберса, Иоана Парра, Вэйвэя Чена, Винсента Морелло, Сотириса Санидаса. , Джейкоб ван ден Эгенден, Майкл Крамер, Дэвид Бакли, Жако Бринк, Сара Элиза Мотта, Патрик Вудт, Патрик Велтефриди, Фабиан Янковски, Майурих Соронис, Сара Бюхнер, Мишель Кристиан Безуденхаут, Лаура Николь Дриссен и Роб Фендер, 30 мая 2022 г. естественная астрономия.
DOI: 10.1038 / s41550-022-01688-х