Гамма-мумия: Первая в своем роде
Пульсарами называются небольшие источники мощных потоков излучения. Эти небольшие тела выпускают строго периодические импульсы, так что в конце 1960-х, когда они были открыты, некоторое время результат этот оставался засекреченным, поскольку имелось предположение о том, что они имеют искусственное происхождение. Теперь известно, откуда они берутся. Считается, что когда крупная звезда подходит к моменту гибели и взрывается сверхновой, часть ее вещества отбрасывается взрывом, а ядро быстро коллапсирует. Если массы его недостаточно, чтобы образовать черную дыру, появляется чрезвычайно плотная нейтронная звезда. Быстро вращаясь, она и становится пульсаром.
Сегодня известны тысячи пульсаров, одни из них испускают излучение в целом наборе разных диапазонов, другие — в строго определенных (например, радиопульсары или рентгеновские пульсары). Однако новые данные, полученные недавно запущенным гамма-лучевым орбитальным телескопом Fermi, показали, что есть и другой вид пульсаров — те, что «пульсируют» в убийственных гамма-лучах. Подробно запуск этой миссии мы освещали в заметке «Гамма-небеса», теперь же рассмотрим первое значительное открытие, сделанное с ее помощью.
Гамма-лучевой пульсар лежит в кольце, который образуют разлетающиеся остатки сверхновой CTA 1, в 4,6 тыс. световых лет от нас, в созвездии Цефей. Его гамма-импульсы, как свет от старинного маяка, приходят к Земле каждые 316,86 мсек. Каждый импульс этого небольшого объекта (возрастом всего-то 10 тыс. лет) несет энергию, в тысячу раз большую, чем излучение Солнца. И он — единственный пока что известный пульсар, излучающий исключительно в гамма-лучах. Впрочем, по мнению ученых, он станет лишь первым в своем классе.
Излучение пульсара появляется из-за очень быстрого вращения нейтронной звезды, верней, вовлекаемого в это вращение магнитного поля. Оно передает импульс заряженным частицам, которые устремляются в космос сравнительно узкими и очень быстрыми потоками, исходящими из полюсов нейтронной звезды. Именно они и излучают в пространство. Понятно, что такой процесс понемногу «высасывает» энергию из вращающейся нейтронной звезды. Вращение ее замедляется, и каждый оборот требует немного большего времени — в случае с СТА 1 период вращения увеличится примерно на секунду за 87 тыс. лет.
Интересно, что сам по себе пульсар расположен не в центре остатков сверхновой, как можно было бы предположить (взгляните на иллюстрацию слева). Дело в том, что взрывы сверхновых вполне могут быть асимметричными, придавая ядру бывшей звезды, которое и превращается со временем в нейтронную звезду, толчок в определенном направлении. По расчетам ученых, этот гамма-пульсар под действием первоначального импульса несется в пространстве со скоростью около 1,6 млн км/ч — эта скорость типична для подобных объектов.
Читайте также о пульсаре, «обитающем» в знаменитой Крабовидной туманности — «В объятиях "Краба"» — и о потрясающем снимке, на котором жизнь крупной звезды показана во всей полноте, заканчивая взрывом сверхновой и пульсаром: «Суперновая жизнь».
По информации NASA