Астрономи відкрили нейтронну зорю з неймовірно потужним магнітним полем, яка випромінює енергію повільніше, ніж будь-яка інша з бачених. Об’єкт належить до магнетарів, але він настільки незвичайний тому, що його “родичі” зазвичай випромінюють енергію з інтервалами від декількох секунд до декількох хвилин, а в нього значно повільніший графік. Зірка випромінює радіохвилі з інтервалом у 22 хвилини.
Це робить магнетар, який отримав назву GPM J1839-10 і знаходиться на відстані 15 тис. світлових років від Землі в сузір’ї Щит, зіркою з найдовшим періодом спалахів. GPM J1839-10 також випромінює сплески радіації, які тривають у п’ять разів довше, ніж у подібних довгоперіодних магнетарів. “Цей об’єкт кидає виклик нашому розумінню нейтронних зір і магнетарів, які є одними з найбільш екзотичних і екстремальних об’єктів у Всесвіті”, – говорять астрономи.
Як і всі нейтронні зорі, магнетари, такі як GPM J1839-10, утворюються, коли масивні зорі досягають кінця свого життя. Коли вони вичерпують паливо для ядерного синтезу, їхнє ядро руйнується, а зовнішні шари спалахують у потужних вибухах наднових. Колапс призводить до того, що зоряне ядро з масою, що дорівнює масі Сонця, стискається до ширини, що не перевищує діаметр близько 19 км.
В результаті утворюється зоряний залишок з речовиною настільки щільною, що якби столову ложку цієї речовини привезти на Землю, вона б важила десь 1 млрд т. Швидке зменшення діаметра змушує нейтронну зорю збільшувати швидкість обертання, і в результаті вона обертається зі швидкістю 700 разів на секунду. І все це огорнуто найпотужнішими магнітними полями у Всесвіті, в 10 трильйонів разів потужнішими за магнітосферу Землі.
Не всі магнетари випромінюють радіохвилі або швидко обертаються. З віком вони сповільнюються, а їхні магнітні поля стають занадто слабкі, щоб створювати високоенергетичне випромінювання. Цей поріг називається “лінією смерті”. За словами авторів нового дослідження, GPM J1839-10 обертається повільно, що вказує на те, що це стара зірка, а отже, її магнітне поле надто слабке, щоб генерувати радіохвилі. Проте воно якимось чином це робить.
“Якщо припустити, що це магнетар, то цей об’єкт не повинен був би випромінювати радіохвилі. Але ми їх бачимо. І ми говоримо не просто про невеликий спалах радіовипромінювання, – заявила провідний автор дослідження, астрономиня Наташа Херлі-Вокер. – Кожні 22 хвилини він випромінює п’ятихвилинний імпульс енергії радіохвиль, і це відбувається щонайменше 33 роки. Який би механізм не стояв за цим, він надзвичайний”.
Мало того, що саме існування GPM J1839-10 кидає виклик уявленням вчених про нейтронні зорі, воно може означати, що цей об’єкт представляє абсолютно новий клас зоряних залишків. GPM J1839-10 – це вже другий виявлений “повільний” магнетар, попередній був відкритий студентом Університету Кертіна Тайроном О’Доерті. Команда, яка зробила перше відкриття, була спантеличена знахідкою і почала шукати схожі об’єкти. З липня по вересень 2022 року команда досліджувала небо за допомогою радіотелескопа Murchison Widefield Array (MWA) і виявила GPM J1839-10.
Команда продовжила свої дослідження спостереженнями за допомогою трьох радіотелескопів CSIRO в Австралії, радіотелескопа MeerKAT у Південній Африці, 10-метрового телескопа Grantecan (GTC) і європейського космічного телескопа XMM-Newton. Отримавши координати GPM J1839-10, наукові почали шукати архівні дані радіотелескопів, щоб з’ясувати, чи спостерігали вони цей магнетар в минулому.
Він з’явився у спостереженнях Гігантського метроволнового радіотелескопа (GMRT) в Індії, а на Дуже великому радіотелескопі (VLA) у США спостереження датуються ще 1988 роком, але імпульси були слабкими, і його ніхто не помітив, тож весь цей час він залишався прихованим. Науковці впевнені, що його пропустили, тому що не очікували знайти щось подібне.
Читайте також: