Зарегистрировано образование магнетара в 6,5 миллиарда световых лет от Земли

Ранее слияние нейтронных звезд, в результате которого образовался магнетар, было зарегистрировано датчиками гравитационных волн, однако теперь это удалось сделать и при помощи рентгеновских данных космического телескопа «Чандра».

Команда астрономов из Арканзасского университета зарегистрировала вспышку рентгеновского излучения из галактики, расположенной примерно в 6,5 миллиарда световых лет от Земли, что соответствует слиянию двух нейтронных звезд, в результате которого образуется магнетар — большая нейтронная звезда с очень мощным магнитным полем. На основе этого наблюдения исследователи смогли вычислить, что подобные слияния происходят в среднем 20 раз ежегодно в каждом регионе объемом в миллиард световых лет в кубе. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Нейтронная звезда — маленькая, очень плотная звезда диаметром примерно 20 километров. Нейтронные звезды образуются в результате коллапса звезд, достаточно массивных, чтобы взорваться во вспышке сверхновой, но недостаточно массивных для коллапсирования в черную дыру. Когда две нейтронные звезды сливаются и становятся магнетаром, его магнитное поле в десять триллионов раз превышает мощность магнита на вашем холодильнике.

«Нейтронные звезды таинственны из-за того, что вещество в них настолько плотное и не похоже на что-либо воспроизводимое в лаборатории, — объясняет Брет Лемер из Арканзасского университета. — Мы еще не очень хорошо понимаем физическое состояние материи в нейтронных звездах. Слияния нейтронных звезд производят множество уникальных данных, предоставляющих нам подсказки о природе самих нейтронных звезд и о том, что происходит при их столкновении».
 

 
Предыдущее открытие слияния двух нейтронных звезд посредством гравитационных волн и гамма-излучения помогло астрономам взглянуть на эти объекты по-новому. Исследовательская команда использовала эту информацию для поиска закономерностей в данных рентгеновской обсерватории «Чендра», которые бы соответствовали тому, что им уже было известно о слияниях нейтронных звезд.

Так, ученые обнаружили в данных обзора Chandra Deep Field-South вспышку рентгеновского излучения. После исключения всех других возможных источников вспышки они пришли к выводу, что сигналы исходили от формирования двумя нейтронными звездами магнетара.

«Ключевым доказательством стало то, как изменялся сигнал с течением времени, — говорит Лемер. — У него была яркая фаза, которая определенным образом стабилизировалась, а затем спадала. Именно этого и следует ожидать от магнетара, быстро теряющего свое магнитное поле через излучение».

Схожие расчеты количества слияний нейтронных звезд проводились на основе слияний, зарегистрированных посредством гравитационных волн и гамма-излучения, упрочив пользу рентгеновских данных в поиске таких экзотических событий слияния, происходящих во Вселенной.