У нейтронной звезды нашли магнитные "родинки"

Российские ученые нашли у нейтронной звезды GRO J2058+42 очень необычное магнитное поле, в котором существуют своеобразные "родинки" - зоны аномально высокой напряженности. Замеры и выводы ученых опубликовало научное издание Astrophysical Journal Letters, кратко об этом сообщила пресс-служба МФТИ.

"Похожие структуры предсказываются теоретически и в случае нейтронных звезд. Это очень здорово - впервые увидеть их в реальных данных. Теоретики теперь получат новые фактические данные для моделирований, а мы - еще один инструмент для исследования параметров нейтронных звезд", - считает один из авторов работы, заместитель директора ИКИ РАН Александр Лутовинова.

Пульсары - это особый вид нейтронных звезд, которые представляют собой остатки взорвавшихся сверхновых, от полюсов которых исходят узкие пучки радиоволн и других форм электромагнитного излучения. Обычно "новорожденные" пульсары вращаются очень быстро, однако постепенно они замедляются, расходуя на излучение энергию вращения.

С другой стороны, если пульсар находится в космосе не один, а в компании обычной звезды, он может вновь раскрутиться, если он начнет "воровать" материю у нее. Это происходит из-за того, что большая плотность и масса пульсаров особым образом воздействуют на размеры гравитационной "сферы влияния" их соседа, сжимая ее до размеров, меньших, чем объем самого светила. В результате этого материя звезды, расположенная за ее пределами, в буквальном смысле перетекает на пульсар.

Этот процесс не только раскручивает нейтронную звезду, но приводит к рождению мощных вспышек света в рентгеновском диапазоне, порождаемых взаимодействием падающей материи и магнитного поля "мертвого светила". Яркость тех точек на поверхности пульсаров, которые порождают эти вспышки, превышает общую светимость Солнца в несколько тысяч раз.

Лутовинов и его коллеги открыли необычную особенность рентгеновских пульсаров, которая позволяет более детально изучить механизмы их работы, наблюдая за системой GRO J2058+42. Она расположена в созвездии Лебедя на расстоянии почти 30 тысяч световых лет от Земли.

Внутри нее, как объясняют Лутовинов и его коллеги, находится рентгеновский пульсар и необычная "нормальная" звезда. Она относится к категории так называемых Be-звезд, которые представляют собой очень горячие и яркие синие гиганты, чья скорость вращения настолько высока, что подобные светила часто "сплющиваются" и приобретают овальную форму. Вдобавок, некоторая доля их внешних оболочек выбрасывается в космос и окружает светила подобно диску или плоской "юбке".

Часть этой материи, как обнаружили ученые еще более полувека назад, периодически попадает в "сферу влияния" этого пульсара и падает на него, порождая вспышки. В отличие от многих других пульсаров, вспышки GRO J2058+42 нельзя предсказать, поэтому ученые сильно заинтересовались подобными событиями и всей этой звездной системой в целом.

Недавно российские ученые смогли "поймать" момент зарождения новой вспышки от GRO J2058+42 и оперативно организовать серию наблюдений, используя американский космический телескоп NuSTAR.

Данные, которые они в результате получили, раскрыли удивительный феномен. Оказалось, что следы существования мощного магнитного поля в излучении пульсара проявлялись только на определенных фазах вращения "мертвой звезды", а не были заметны всегда или отсутствовали в принципе, как это характерно для других пульсаров. Это означает, что магнитное поле "мертвой звезды" было крайне неоднородным.

"Одним из фундаментальных вопросов образования и эволюции нейтронных звезд является структура их магнитных полей. С одной стороны, в процессе коллапса должна сохраняться дипольная структура звезды-прародительницы, с другой, мы знаем, что даже у нашего Солнца есть локальные неоднородности магнитного поля, что, например, проявляется в солнечных пятнах", - предполагает Лутовинов.

Открытие подобных "родимых пятен" у пульсаров впервые указало на то, что их магнитное поле устроено сложнее, чем ученые считали раньше. Дальнейшие наблюдения за GRO J2058+42 и другими рентгеновскими пульсарами подобного типа, как надеются астрофизики, помогут понять, как долго существуют эти неоднородности и какие процессы внутри нейтронных звезд могут порождать их.