Необычный гамма-пульсар резко изменил период вращения

Учёные из Института радиоастрономии общества Макса Планка обнаружили, что гамма-пульсар J1838-0537 недавно внезапно и довольно сильно изменил частоту своего вращения, поставив под сомнения результаты предшествующих наблюдений.

После перепроверки было решено, что к этому привёл какой-то внутренний фактор.

J1838-0537 — молоденький гамма-пульсар из редкой категории совершенно не излучающих в радиодиапазоне. Он находится в 5 000 световых лет от Земли и в настоящий момент движется в сторону созвездия Щит. Возраст нейтронной звезды оценивается в 5 000 лет. Объект был обнаружен по итогам анализа первичных данных наблюдений космического гамма-телескопа «Ферми».

Первичный анализ показал, что находка пульсирует в гамма-диапазоне с частотой 7 раз в секунду, что соответствует её скорости вращения. Однако затем произошло нечто необычное: в данных гамма-телескопа, относившихся к периоду после 2009 года, пульсар внезапно «исчез». Как показало более внимательно изучение накопленной информации, на самом деле J1838-0537 просто изменил скорость вращения, которая почти одномоментно возросла на 0,000038 Гц. Хотя изменение и выглядит очень незначительным, первоначально оно показалось астрономам следами какого-то иного гамма-источника. Дело в том, что нейтронные звезды — объекты весьма инертные, которые хотя и невелики по размерам (около 20 км в диаметре), по массе значительно превосходят наше Солнце — а значит, изменение скорости вращения нейтронной звезды на столь незначительные, казалось бы, 0,000038 Гц требует каких-то неизвестных нам процессов огромных энергий. К примеру, чтобы изменить вращение Земли на подобную величину, потребовалось бы сверхмощное землетрясение, ну а для объекта массой больше всей Солнечной системы нужно кое-что помощнее... Что же могло так ускорить вращение пульсара?

Пульсар J1838-0537 (выделен жёлтым) в стилизованном созвездии Щит. (Илл. Stellarium, AEI, Knispel.)

Авторы работы полагают, что, хотя конкретная причина такого скачка неясна, она определённо связана с «звездотрясением» — колебаниями коры нейтронной звезды, вызванными взаимодействием, предположительно, сверхтекучего «содержимого» пульсара и его коры.

Другим необычным моментом, связанным с этим небесным телом, стали результаты наблюдений «Стереоскопической системы поиска следов космического гамма-изучения высоких энергий» (High Energy Stereoscopic System, HESS), расположенной в Намибии. HESS выявила, что в окрестностях J1838-0537 находится обширный (неточечный) источник радиации неясной природы. Пока рабочей гипотезой является плерион — туманность пульсарного ветра, окружающая нейтронную звезду, которая разогревается под действием магнитного поля пульсара, из-за чего и испускает гамма-излучение. По расчётам, чтобы дать излучение такой интенсивности, скорость частиц этой туманности должна приближаться к световой.

Подготовлено по материалам Общества научных исследований имени Макса Планка.