Мощность гигантских радиоимпульсов оказалась в сотни раз выше ожидаемой

Наблюдения за Крабовидной туманностью помогли астрофизикам выяснить, что мощность самых ярких вспышек на поверхности пульсаров может быть в сотни раз выше, чем считалось ранее. Об этом в четверг сообщила пресс-служба Института RIKEN со ссылкой на статью в журнале Science.

"Во время самых мощных радиовспышек нейтронная звезда в рентгеновском диапазоне становилась на 4% ярче. Это означает, что их реальная мощность в сотни раз превышает теоретические оценки", – рассказал один из авторов статьи, астрофизик из Института RIKEN Теруаки Эното.

Пульсары и другие типы нейтронных звезд представляют собой остатки крупных выгоревших светил. После взрыва сверхновой их ядра схлопываются в небольшую сферу, которая по размерам сопоставима с небольшим городом. Материя внутри таких объектов сжимается так сильно, что происходит цепочка реакций, в ходе которых электроны и протоны сливаются. В результате вся бывшая звезда превращается в шар из нейтронов.

Если подобные выгоревшие звезды начинают вращаться достаточно быстро, то вырабатывают узкие пучки радиоизлучения. Их источником служит взаимодействие магнитного и электрического полей светила. В результате эти звезды начинают со строгой периодичностью вырабатывать мощные вспышки радиоволн.

Долгое время ученые считали, что подобным образом ведут себя все вращающиеся нейтронные звезды. Однако за последние десятилетия астрономы открыли несколько пульсаров, которые нарушают расписание своих вспышек или иногда вырабатывают необычно сильные импульсы радиоизлучения – так называемые гигантские радиоимпульсы (GRP).

Самый известный и хорошо изученный источник таких вспышек – радиопульсар PSR B0531+21, расположенный в центре Крабовидной туманности. Он сформировался в 1054 году и с тех пор он и окружающая его светящаяся туманность постоянно привлекают внимание ученых.

Их многолетние наблюдения показали, что когда на поверхности этого пульсара возникали гигантские радиоимпульсы, его яркость в оптическом диапазоне несколько увеличивалась. Это натолкнуло ученых на мысль, что PSR B0531+21 может вырабатывать не только необычно мощные вспышки видимого света и радиоволн, но и пучки рентгеновского и других видов излучения высоких энергий.

Поэтому Эното и его коллеги на протяжении трех лет наблюдали за всплесками активности в Крабовидной туманности с помощью орбитального рентгеновского телескопа NICER и наземной японской радиообсерватории Касима.

Сопоставив их данные, астрономы обнаружили, что практически все гигантские радиоимпульсы сопровождались резким увеличением яркости пульсара в рентгеновском диапазоне на 3-4%. Расчеты исследователей говорят, что реальная мощность этих всплесков активности PSR B0531+21 была в десятки или сотни раз выше, чем раньше считали теоретики.

Подобное открытие, по словам Эното, ставит под сомнение популярную теорию о том, что гигантские радиоимпульсы пульсаров могут служить источником так называемых быстрых радиовсплесков – коротких радиоимпульсов огромной мощности и неизвестной природы, которые возникают в далеких галактиках и периодически достигают Земли. Ученые рассчитывают, что последующие наблюдения за гигантскими радиоимпульсами других пульсаров помогут им поставить точку в этой истории.