Астрономы обнаружили самый яркий пульсар за пределами нашей Галактики

Ученые обнаружили самый яркий пульсар из когда-либо наблюдавшихся за пределами Млечного Пути, раскрыв истинную сущность далекого светящегося объекта, который ранее принимали за далекую галактику.

Пульсары - это невероятно плотные нейтронные звезды, испускающие пучки электромагнитного излучения со своих полюсов.

Благодаря тому, что эти объекты быстро вращаются, их высокоэнергетическое излучение выглядит как короткие периодические импульсы при наблюдении из других точек космоса, как космический маяк, периодически мелькающий вдалеке.

С момента их открытия в 1960-х годах ирландским астрофизиком Джослином Беллом было обнаружено более 2 000 пульсаров, но подавляющее большинство этих блестящих, вращающихся объектов находится внутри нашей собственной галактики.

Недавно найденный пульсар, названный PSR J0523-7125, представляет собой гораздо более редкое открытие внегалактического пульсара, расположенного далеко за пределами Млечного Пути, в данном случае в Большом Магеллановом Облаке.

PSR J0523-7125 был обнаружен учеными с помощью австралийского радиотелескопа Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) в Австралии. Находка стала возможной благодаря исследованию неба на предмет поляризованного излучения пульсара - этот метод исследователи сравнивают с астрономическим эквивалентом ношения поляризованных солнцезащитных очков.

"Это был удивительный сюрприз", - объясняет астрофизик Юаньмин Ванг из австралийского CSIRO, кандидат наук в Сиднейском университете и первый автор нового исследования PSR J0523-7125.

"Я не ожидал найти новый пульсар, тем более самый яркий. Но с новыми телескопами, к которым мы теперь имеем доступ, такими как ASKAP и его солнечные очки, это действительно возможно".

По словам исследователей, PSR J0523-7125 примерно в 10 раз более яркий, чем любые другие внегалактические пульсары, наблюдавшиеся ранее. Так почему же его не замечали до сих пор?

Ответ связан с тем, как обнаруживаются пульсары. Традиционно процедуры поиска пульсаров направлены на поиск периодических импульсов - эффекта мерцания, похожего на маяк, когда пульсар испускает излучение короткими, наблюдаемыми всплесками.

Но астрономам приходится обращаться к другим способам обнаружения более неуловимых пульсаров, которые демонстрируют менее предсказуемую периодичность или другие неоднозначные характеристики в своем излучении.

"Аномальные пульсары, такие как бинарные системы с коротким орбитальным периодом или сильно рассеянные объекты, обнаружить сложнее", - пишут исследователи в своей новой работе.

В подобных случаях одним из возможных обходных путей является поиск признаков циркулярно поляризованного света, излучаемого объектами.

На сегодняшний день проведена лишь пара крупномасштабных исследований, способных уловить излучение циркулярной поляризации, причем одно из них было выполнено массивом ASKAP.

В рамках проекта под названием VAST исследователи отфильтровали данные ASKAP в поисках переменных и переходных источников светоизлучающих явлений. Они идентифицировали PSR J0523-7125 как пульсар, подтвердив открытие последующими наблюдениями на южноафриканском радиотелескопе MeerKAT и в обсерватории CSIRO Parkes в Австралии.

"Мы должны ожидать, что с помощью этой методики мы найдем больше пульсаров", - объясняет старший автор и астрофизик Тара Мерфи из Сиднейского университета.

"Это первый раз, когда мы смогли систематически и регулярно искать поляризацию пульсара".

По словам исследователей, PSR J0523-7125 превосходит предыдущие теоретические пределы светимости для ожидаемой яркости пульсаров в Большом Магеллановом Облаке, показывая, что их яркость находится на одном уровне с объектами, наблюдаемыми в Млечном Пути.

Хотя внегалактические пульсары все еще являются относительной редкостью, наша способность обнаружить их - и другие виды пульсаров, которые трудно найти традиционными методами - должна только увеличиться с этого момента, благодаря растущей доступности крупномасштабных исследований радиоконтинуума и будущих телескопов, таких как предстоящий проект Square Kilometre Array, который строится в Южной Африке.

"Благодаря усовершенствованным инструментам в эпоху Square Kilometre Array мгновенные большие поля зрения и высокая чувствительность станут еще более распространенными, что приведет к обнаружению большого количества радиоисточников по всему небу", - объясняют исследователи.

"Усовершенствованные радиотелескопы следующего поколения и растущее число крупномасштабных многоволновых обзоров принесут большие объемы данных с высокой чувствительностью и разрешением, что даст нам беспрецедентную возможность определить большее количество пульсаров (даже для внегалактических пульсаров, находящихся дальше Магеллановых облаков)".

О результатах исследования сообщается в журнале The Astronomical Journal.