Теплое кольцо: Единое, единственное
Когда гигантская звезда исчерпывает внутренние запасы «топлива» и прекращает излучать энергию, ее оболочка, раздуваясь, производит колоссальный взрыв, называемый сверхновой, а мощные силы гравитации сжимают ядро до размеров порядка десятков километров. Электроны составляющих его атомов сливаются с протонами, образуя вещество в необычной форме «нейтронного газа», составляющего все, что осталось от гиганта: нейтронную звезду. Плотность ее колоссальна: равноценная по массе 1−2 солнцам звезда «умещается» в шаре, размером не превышающем территории среднего городка. Интересно, что иногда нейтронные звезды испускают периодические узконаправленные импульсы в радио-, оптическом, рентгеновском или даже гамма-диапазоне. Такие нейтронные звезды называются пульсарами. Они быстро вращаются: именно это вращение обеспечивает энергию, необходимую для излучения.
Но есть нейтронные звезды еще более необычного типа. Как и пульсары, они испускают периодические импульсы, но вращаются гораздо медленнее. Так что необходимую для излучения энергию им приходится получать из другого вида источника. И источник этот — магнетизм, так что такие звезды получили название магнетаров. Изо всех объектов во Вселенной магнетары обладают самым мощным магнитным полем, величина которого может достигать 1011 Тл! Это поле настолько сильно, что смертельно для человека даже на расстоянии многих тысяч километров.
Один из таких магнетаров — объект SGR 1900+14, который изучался с помощью орбитального инфракрасного телескопа Spitzer. Именно на этих изображениях ученые заметили нечто необычное: огромное, похожее на кольцо скопление материи. По мнению Стефании Уотчер (Stefanie Wachter), это кольцо совершенно непохоже ни на что, ранее наблюдаемое. История его началась в 1998 г., когда на магнетаре произошел мощный взрыв. Тогда дошедшие до Земли потоки частиц вызвали резкое повышение ионизации верхних слоев нашей атмосферы и даже привели к отключению некоторых чувствительных космических приборов. На снимках пылевое кольцо выглядит плоским, но на деле вполне может представлять собой полую сферу.
Вообще, кольца и сферы — довольно часто наблюдаемая во Вселенной форма. Они могут образовываться из межзвездной пыли и газа под действием сил гравитации, стягивающей вещество, или наоборот, под «центробежным» давлением излучения активной звезды или взрыва сверхновой. Однако кольцо вокруг магнетара SGR 1900+14 не подпадает ни под один из ранее известных случаев. Прежде всего, оно остается «молчаливым» в рентгеновском и радио-диапазонах и видимо только в узкой части инфракрасного спектра, доступного телескопу Spitzer. Поначалу, ученые сочли это кольцо «инфракрасным эхо»: взрыв звезды разогрел окружающую пыль и вызвал ее свечение в ИК-диапазоне. Однако время опровергло эту гипотезу: за годы наблюдений эхо должно было бы разлететься дальше от эпицентра возможного взрыва, это же кольцо остается статичным.
Более тщательный анализ показал, что скорее всего оно представляет собой внешние слои пылевого облако, все «внутренности» которого уничтожены взрывом. По мнению исследователей, случившаяся в 1998 г. вспышка произошла в ядре магнетара. Она «выжгла» из окружавшего звезду облака материи внутренние слои, создав в итоге вокруг нее вытянутое кольцо диаметром около 3 световых лет. Близлежащие звезды эффектно подсвечивают его, так что оно становится ясно различимым на снимках. Судя по всему, это единственный известный нам случай подобного явления, вообще редкого во Вселенной.
Кстати, мы уже рассказывали о находке совершенно необычного объекта — «смеси» магнетара и пульсара («Звездный гибрид»).
По сообщению NASA