Крик младенца: Малютка-пульсар
Когда крупная звезда гибнет во вспышке сверхновой и сбрасывает свои внешние оболочки, оставшейся массы может не хватить для полного коллапса с образованием черной дыры. Однако формируются объекты не менее интересные — нейтронные звезды, массой примерно с Солнце, но диаметром в какие-то десятки километров. Плотность вещества нейтронной звезды колоссальна, как и ее магнитное поле, которое, вращаясь, создает периодические импульсы излучения в радиоволнах, оптическом, рентгеновском или гамма-диапазоне. Узкие потоки этого излучения настолько регулярны, что первоначально их считали сигналами высокоразвитых инопланетных цивилизаций. Сегодня природа таких объектов, пульсаров, не вызывает уже сенсаций, однако загадок они таят в себе немало.
Наблюдения пульсаров ведутся на разных длинах волн, в том числе и в гамма-лучах, на которых работает орбитальный телескоп Fermi, который, начав работу в 2008 г., обнаружил их уже более сотни. Что особенно впечатляет с учетом того, что до Fermi ученым было известно всего семь гамма-пульсаров. Некоторые пульсары вращаются действительно быстро, совершая до 43 тыс. оборотов в минуту, и испускают импульсы излучения с частотой порядка миллисекунд.
Считается, что миллисекундные пульсары разгоняются до такой скорости в составе двойных звездных систем, перетягивая вещество от обычной звезды-соседки. Бывают и более экзотические случаи, когда компаньонкой нейтронной звезды становится планета — о том, что с ней тогда случается, мы рассказывали в заметке «Драгоценная Вселенная». Со временем вращение замедляется: энергия его расходуется на излучение, так что возраст миллисекундных пульсаров обычно составляет около 1 млрд лет. Примечательное исключение нашлось недавно благодаря тому же телескопу Fermi — миллисекундный пульсар PSR J1823−3021A всего 25 млн лет от роду. Находится он в шаровом скоплении NGC 6624, одном из более чем 160-ти подобных объектов, окружающих нашу галактику. Возраст скопления оценивается в 10 млрд лет, находится оно в 27 тыс. световых годах от Земли, в направлении созвездия Стрельца.
Ранее признаки наличия миллисекундных пульсаров — «отсветы», которые создает их излучение — Fermi обнаружил у 11-ти шаровых скоплений. Однако все эти находки были связаны с работой десятков пульсаров, а вот PSR J1823−3021A оказался различим даже в одиночестве. Судя по энергии, с которой он излучает, он действительно молод: ученые сравнивают его с громко кричащим младенцем. Пульсирует он с частотой 183,8 раз в секунду и совершает, по расчетам, около 11 тыс. оборотов в минуту.
Поучительно, что, несмотря на свою впечатляющую чувствительность, Fermi способен фиксировать излучение даже наблюдаемых пульсаров далеко не каждый оборот. Для анализа собранных им данных понадобилось несколько лет — и помощь проекта распределенных вычислений Einstein@Home, в котором вы, кстати, можете принять участие и сами.
По пресс-релизу NASA