Міжнародна група астрономів, яка використовувала спостереження мерчісонівського радіотелескопного масиву, виявила в нашій галактиці дивний об’єкт — щось випромінює в радіодіапазоні з періодом в 18,18 хвилини. Це не дуже схоже на звичайні радіопульсари, у яких періодичність сигналу вимірюється частками секунд. До того ж періодично характер сигналів дещо змінюється — з невідомих причин.
Автори роботи, опублікованої в nature, припускають, що це незвичайний магнетар — нейтронна зірка з сильним магнітним полем, але чомусь великим періодом обертання навколо своєї осі. Якщо це підтвердиться, відкриття може стати одним з перших, що описують тіла такого роду..
Взагалі, проект виріс з наукової роботи студента (одного з авторів роботи), який шукав в архівних даних мерчісонівського масиву якісь видатні події. Несподівано він натрапив на 70 досить сильних сигналів з першої половини 2018 року: вони не були схожі ні на що, описане в науковій літературі.
Приблизна періодичність радіосигналу склала 1091 секунду. За всіма ознаками він був схожий на сигнали від магнетара. Так називають бистровращающуюся нейтронну зірку, об’єкт діаметром всього в 20 кілометрів (тобто багато менше москви), але при цьому більш масивний, ніж сонце. Об’єкт такої виняткової щільності утворюється при катастрофічному стисненні ядра зірки, яка спалахує наднової.
При різкому стисненні маса ядра не змінюється, чому її обертання різко прискорюється — буквально до сотень оборотів в секунду. Магнітне поле у такого об’єкта надпотужне, звідки і назва — »магнетар». І лінії цього поля в районі полюсів нейтронної зірки стають природним прискорювачем частинок, причому виключно потужним. В результаті роботи «прискорювача» утворюється побічний продукт: електромагнітне випромінювання, яке дають розганяються магнітним полем частинки.
Виявлений об’єкт схожий на магнетар — за всіма ознаками, крім одного. Період радіосигналу від магнетара залежить від його періоду обертання: виходить, новий об’єкт має період обертання більше тисячі секунд — в сотні разів більше, ніж у «нормальних» магнетарів.
мерчісонівський радіотелескопний масив, західна австралія. Загальний розмір масиву багато більше, на знімку тільки один з його елементів, які рознесені в просторі на відстань до трьох кілометрів / © wikimedia commons
Тим часом уповільнення обертання нейтронних зірок, за сучасними уявленнями, відбувається зі швидкостями від однієї мільярдної до однієї десятисекстильной (цифра з 22 нулями) секунди за секунду життя нейтронної зірки. Найшвидше уповільнення йде у молодої нейтронної зірки, а з часом воно падає.
Значить, для досягнення періоду обертання в 1091 секунду уповільнення обертання виявленого об’єкта повинно було тривати від трильйона до 10 трильйонів трильйонів (цифра з 24 нулями) секунд. У роках це приблизно від 30 тисяч до 300 квадрильйонів років — причому, так як у зрілого магнетара уповільнення обертання йде повільно, на практиці ця цифра не може бути близькою до 30 тисяч років.
Про те, що період часу для такого безпрецедентного уповільнення обертання повинен бути дуже великим, побічно говорить наступне: поки нейтронних зірок, що випромінюють з настільки величезним періодом, ніхто не відкривав. Однак, як наголошується в роботі, інші пояснення в цьому випадку малоймовірні. У радіовипромінювання виявленого об’єкта лінійна, а не кругова поляризація — його електромагнітні хвилі коливаються в одній площині, а не в двох. Радіовипромінювання від спалахів червоних і білих карликів має кругову поляризацію, тобто не схоже на виявлене. Та й потужність його повинна бути помітно менше.
Порівнявши поведінку радіохвиль різної довжини, що виходять від нового джерела, астрономи встановили, що він повинен бути розташований приблизно в 4240 світлових роках від нас, в площині галактичного диска чумацького шляху. Це робить його одним з порівняно близьких кандидатів у нейтронні зірки.
Раніше астрономи знаходили щось віддалено схоже: наприклад, джерело переривчастого радіовипромінювання gcrt 1745, що мав періодичність в 77 хвилин. Однак між ним і типовим магнетаром (періодичність випромінювання не більше 30 секунд) був занадто великий розрив в періоді обертання. Знайдений об’єкт, здається, заповнює цей розрив і може вказувати на існування багатьох інших магнетарів з незвичними для астрономів періодами обертання.
