Астрономія
Астрономія

Наймолодший магнітар у Галактиці виявився схожим на пульсар

Астрономи за допомогою космічного телескопа «Чандра» та даних «Спітцера» і VLA дослідили відкритий минулого року у Чумацькому Шляху магнітар та виявили, що J1818.0-1607 є перехідним об’єктом між пульсарами з високою магнітною індукцією та магнітарами. Об’єкт частково отримує енергію завдяки великому уповільненню обертання та випромінює регулярні світлові імпульси, подібно пульсара, повідомляється у статті, опублікованій у журналі The Astrophysical Journal Letters.

Магнітар в рентгенівських променях «Чандра» (фіолетовий у центрі зображення) в поєднанні з даними телескопів «Спітцер» та WISE / NASA/JPLCalTech/Spitzer, NASA/CXC/Univ. of West Virginia/H. Blumer

Магнітар в рентгенівських променях «Чандра» (фіолетовий у центрі зображення) в поєднанні з даними телескопів «Спітцер» та WISE / NASA/JPLCalTech/Spitzer, NASA/CXC/Univ. of West Virginia/H. Blumer

Що відомо про J1818.0-1607?

Магнітарами називають нейтронні зірки з надзвичайно сильним магнітним полем, що утворюються із зірок з початковою масою близько 40 мас Сонця. Живуть вони недовго — до мільйона років, протягом яких їхнє магнітне поле слабшає. Астрономи прикували свою увагу до цих об’єктів, адже вважають їх можливими джерелами швидких радіоімпульсів — коротких, але вкрай потужних повторюваних радіоімпульсів. J1818.0-1607 є радіоголосним магнітаром та розташований недалеко від площини галактики Чумацький Шлях на відстані близько 21000 світлових років від Землі та вважається наймолодшим з відомих магнітарів — його вік оцінюється в 470 років. Це зумовлено швидкістю сповільнення його обертання, яка свідчить, що об’єкт народився набагато швидше і не так давно.

Що досліджувала «Чандра»?

З часом вчені почали відкривати радіоголосні магнітари, які поводяться подібно до пульсарів — тобто живляться за рахунок свого обертання. Досі в Чумацькому Шляху було відомо всього чотири магнітара, які діють як пульсари, але в березні 2020 року орбітальна обсерваторія Swift виявила сплеск жорсткого рентгенівського випромінювання і спалах на відстані 4,8 кілопарсека, спостереження в радіодіапазоні за яким вказали на пульсацію з періодом 1,36 секунди. Так відкритий J1818.0-1607 був визнаний п'ятим таким магнітаром в Галактиці. Очікується, що вибух, який створив магнітар такого віку, залишив після себе помітне поле уламків, а тому вчені, щоб знайти залишки наднової, вивчали рентгенівські дані «Чандри», дослідження в інфрачервоному діапазоні від «Спітцера» і радіодані VLA. Однак за даними «Чандри» вчені побачили, як J1818.0-1607 перетворює енергію обертання в рентгенівські промені, та дійшли висновку, що ця ефективність нижча, ніж у магнітарів, а тому, ймовірно, об’єкт знаходиться поза звичайними магнітарами та пульсарами, що обертаються.

Чому об’єкт не віднесли до магнітарів?

Спостереження «Чандри» за J1818.0-1607, отримані менш ніж через місяць після його відкриття за допомогою обсерваторії Swift, дали астрономам перше зображення цього об'єкта в рентгенівських променях з високою роздільною здатністю. Дані «Чандри» знайшли точкове джерело, де знаходився магнітар, який виявився оточений дифузним рентгенівським випромінюванням, ймовірно, викликаним відображенням рентгенівських променів від пилу, розташованого поблизу. Частина цього дифузного рентгенівського випромінювання також може бути викликана вітрами, що віють з нейтронної зірки. Спостереження за J1818.0-1607, у тому числі і попередні за допомогою радіотелескопів VLA визначили, що об’єкт випромінює радіохвилі та має властивості, аналогічні властивостям типового «обертового пульсара». J1818.0-1607 обертається швидше, ніж будь-який раніше виявлений магнітар, обертаючись один раз кожні 1,4 секунди. Дослідники також вважають, що магнітар може підживлювати енергією плеріони, тобто залишки наднових, туманність, та очікується, що подальші, більш тривалі спостереження «Чандри» за магнітаром дадуть змогу краще зрозуміти природу його випромінювання та довести або спростувати існування плеріон.