Тепловизор NASA IXPE раскрыл тайны редкого пульсара
Астрономы сделали важный шаг к разгадке природы загадочных пульсаров — быстро вращающихся нейтронных звезд, которые образуются после взрывов сверхновых.
Светлана ЛевченкоАвтор новостей
Благодаря совместным наблюдениям с использованием космического телескопа IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) NASA и наземных обсерваторий, ученые выяснили, откуда именно исходят рентгеновские лучи в системе PSR J1023+0038 — это уникальный космический объект, в котором нейтронная звезда взаимодействует с близкой ей звездой-компаньонкой.
Система J1023 представляет собой двойную звезду, в которой нейтронная звезда буквально «питается» веществом своей соседки, звезды малой массы. Это вещество образует аккреционный диск — вращающуюся структуру из газа и пыли, которая постепенно падает на поверхность нейтронной звезды. В то же время сама нейтронная звезда — это пульсар, который, словно маяк, испускает узкие лучи электромагнитного излучения из своих магнитных полюсов. Особенно ценной для ученых делает J1023 ее способность переходить из активного состояния, в котором происходит аккреция вещества соседней звезды, в спокойное, когда фиксируются радиопульсации. Такие объекты называют переходными миллисекундными пульсарами.
Главный вопрос, который волнует исследователей, заключался в том, откуда в такой системе исходят рентгеновские лучи. Ответ мог бы объяснить механизмы ускорения частиц, структуру аккреционных дисков и взаимодействие материи с экстремальными магнитными полями. Предыдущие модели предполагали, что рентгеновское излучение возникает в самом аккреционном диске. Однако новые данные радикально изменили эту точку зрения: источник рентгена — это не диск, а так называемый «ветер пульсара» — поток высокоэнергетических частиц, магнитных волн и газа, который вырывается из околополярных регионов нейтронной звезды и взаимодействует с аккреционным диском, ударяя по нему.
Чтобы выяснить это, ученые измерили поляризацию исходящего от пульсара света в рентгеновском и оптическом диапазонах — то есть, оценили степень упорядоченности колебаний световых волн. IXPE оказался единственным телескопом, способным выполнять такие измерения в космосе. Его данные сопоставили с наблюдениями обсерватории Very Large Telescope в Чили. Дополнительную информацию предоставили и другие обсерватории, в том числе NICER и Swift от NASA, а также радиотелескоп в Нью-Мексико.
Результаты оказались неожиданными: угол поляризации оказался одинаковым в обоих диапазонах, что говорит о едином физическом механизме излучения. Это открытие ставит под сомнение прежние представления о природе рентгеновского излучения в подобных системах и указывает на ключевую роль ветра пульсара. Как отметил астрофизик NASA Филип Каарет, теперь ясно, что именно этот ветер является главным источником энергии системы J1023.
Наблюдения за переходными миллисекундными пульсарами продолжаются. Ученые сравнивают их поведение с другими пульсарами и туманностями, чтобы лучше понять, как формируется излучение и как пульсары взаимодействуют с окружающей средой. Кстати, недавно астрономы обнаружили что некоторые пульсары пропускают периодические «выходы на связь» и даже смогли смоделировать поведение таких «пульсаров-прогульщиков».
Поделиться
