Раскрыта тайна полюсов нейтронных звезд

Периодичность гамма-всплесков сохранялась на протяжении более 10 лет (2007–2018).  

Три исследователя из института Флэт-Айрон, что расположен в Нью-Йорке, задались вопросом о механизме генерации периодических всплесков радиоизлучения, приходящих на Землю из глубин космоса.

Напомним, с помощью радиотелескопов еще в 60-е годы прошлого века астрофизики установили, что сигналы представляют собой периодически попадающие в поле зрения землян вспышки радиоизлучения от быстро вращающейся звезды. Объект получил название «пульсар». Это похоже на всплески космического стробоскопа (сравнимого с вращением шара с осколками зеркала, на которые падает луч света или лазера).

С 1967 года было открыто много пульсаров, посылающих импульсы разных энергий с периодичностью от 3 мсек. до очень медленных – 23,5 сек. В начале сентября 2017 года сообщалось, что орбитальный гамма-телескоп «Ферми» обнаружил пульсар, вращающийся 707 раз/сек, делая 42 тыс. об/мин. Типичный пульсар представляет собой выгоревшую звезду с солидной массой и диаметром не более 20 км. Своим гравитационным полем они зачастую «привлекают» к себе звезду-компаньонку, подпитывая от нее газопылевой диск вокруг пульсара. По достижении еще большей массы этот газопылевой диск может превратиться в черную дыру или взорваться, став сверхновой звездой (Super Nova – название придумал Иоганн Кеплер).

Установка LOFAR (LOw Frequency Array) в голландском местечке Экслоо, с помощью которой уловили радиосигналы от пульсаров с периодичностью 23,5 сек. Иллюстрации Physorg

Компьютерные симуляции показали, что у магнитных полюсов нейтронной звезды скапливаются электрон-позитронные пары (позитрон – это тот же электрон, но с положительным зарядом). На представленном авторами скриншоте максимальная концентрация пар представлена «горячим» красным цветом. А далее происходит то, что ученые сравнили со вспышкой молнии: свет или импульсы излучения уходят в космос с этих самых полюсов. Быстрое вращение объекта обусловливает периодичность – blinking, «моргание» – приходящих на Землю сигналов. Об энергетической мощности пульсаров могут только мечтать создатели земных циклотронов и линейных ускорителей.

Интернациональная команда физиков пишет, что выявленные ими колебания (осцилляции) электрического поля у магнитных полюсов пульсара дают электромагнитные излучатели, широкий диапазон которых сегодня улавливается орбитальными телескопами, начиная от инфракрасных и вплоть до недавно зарегистрированных гамма-всплесков (GRB – Gamma Ray Bursts). Изучение пульсаров может приблизить ученых и к пониманию природы гравитационных волн, пронизывающих эйнштейновское пространство-время.

Остается добавить, что в Нью-Йорке участниками команды были А. Филиппов и А. Тимохин, которым помогал в Принстоне А. Спитковский.