Астрономы обнаружили невозможный космический объект

Международная группа астрономов из Франции, Нидерландов, Великобритании, Южной Африки, Австралии и России открыли необычный пульсар, период вращения которого составляет 23,5 секунды, что делает его самым медленным объектом подобного рода из известных. Кроме того, раньше считалось, что пульсары с таким большим периодом вращения просто не могут существовать. Подробно об открытии рассказывается в препринте, опубликованном в репозитории arXiv.org.

До сих пор периоды вращения всех известных пульсаров находились в диапазоне от 1,4 миллисекунды (самые быстрые) до 12,1 секунды (самые медленные). Одним из инструментов поиска этих объектов является гигантский радиотелескоп Arecibo, однако выявление медленных пульсаров затруднительно из-за присутствия низкочастотного «красного» шума. Алгоритмы, применяемые для «очистки» шума, снижают чувствительность к долгопериодичным пульсарам, а длительность наблюдения одного объекта часто не превышает нескольких минут. Медленно вращающиеся пульсары чаще обнаруживаются по испусканию высокоэнергетического излучения (рентгеновского), например, магнетары и XDINS (X-ray Dim Isolated Neutron Stars).

PSR J0250+5854 был обнаружен с помощью международной радиоинтерферометрической установки LOFAR (LOw Frequency ARray, низкочастотная антенная решетка) и наблюдался через другие телескопы, включая радиотелескоп Green Bank Telescope и рентгеновские космические обсерватории ROSAT и Swift. По величине меры дисперсии (DM), которая определяет число преломляющих радиолучи электронов между наблюдателем и пульсаром, ученые определили расстояние до нейтронной звезды, равное около 1,6 килопарсек (более пяти тысяч световых лет).

График зависимости периода вращения пульсара и скорости замедления пульсара показывает, что PSR J0250+5854 находится за так называемой линией смерти (англ. death line), когда нейтронная звезда вроде бы должна прекратить испускать радиоизлучение. Одним из гипотетических механизмов возникновения радиоволн является рождение частиц и античастиц у полюсов пульсара, в области вакуума, где электрическое и магнитное поля не являются ортогональными и способны поддерживать высокую разницу потенциалов. Однако при достаточно большом периоде вращения разницы потенциалов уже недостаточно для рождения пар и радиоволн.

Согласно другой модели, часть энергии, выделяемой с замедлением вращения пульсара, может с максимальной эффективностью «тратиться» на создание радиоизлучения. Это создает «долину смерти», в которой такие объекты, как PSR J0250+5854, еще могут существовать, минуя традиционные линии смерти. Таким образом, заключают физики, должно существовать еще много пульсаров с экстремально большим периодом вращения.