Впервые зарегистрировано радиоизлучение рентгеновского аккрецирующего пульсара

Пульсарами называются нейтронные звезды – источники излучения, приходящего на Землю в виде периодических всплесков. Нейтронные звезды появляются в результате гравитационного коллапса массивных звезд; в ходе формирования они приобретают большую скорость вращения. Как правило, со временем нейтронные звезды замедляются, и их период вращения, а вместе с ним и период регистрируемых на Земле вспышек, увеличивается. Однако если пульсар является частью двойной системы с другой звездой, он вытягивает ее вещество, увеличивает собственную массу и не только не замедляется, но и раскручивается еще быстрее.

Одиночные пульсары излучают в радиодиапазоне и замедляются. Двойные системы, или аккрецирующие пульсары, обычно излучают гамма- и рентгеновские волны; высокая энергия их излучения обусловлена излучением частиц вещества звезды-компаньона, которое образует вокруг пульсара аккреционный диск, а затем, направляемое и разгоняемое сильным магнитным полем нейтронной звезды, падает на нее. Известна взаимосвязь между периодом вращения пульсара и длиной волны его излучения; в фазе активной аккреции период обычно очень мал: вплоть до миллисекунд, после ее прекращения вращение замедляется, а длина волны растет. 

На этот раз группа ученых под руководством Якоба ван ден Эйндена (Jakob van den Eijnden) из Университета Амстердама с помощью телескопа Very Large Array (VLA) зарегистрировала радиоизлучение на частоте 9.0 ГГц аккрецирующего рентгеновского пульсара GX 1+4. Ознакомиться со статьей можно в репозитории arXiv.org.

Рентгеновский пульсар GX 1+4 открыли еще в начале 70-х; он образует двойную систему с красным гигантом V2116 Oph, который совершает оборот вокруг нейтронной звезды каждые 1161 сутки. Несмотря на присутствие звезды-донора вещества и жесткое рентгеновское излучение, период обращения GX 1+4 очень велик: около 120 секунд; такой долгий для аккрецирующего рентгеновского пульсара период многие годы оставался загадкой для ученых. Группа ван ден Эйндена доказала, что загадочная звезда не только вращается слишком медленно для своих параметров, но и излучает в нехарактерном для аккрецирующих пульсаров радиодиапазоне. Источник радиоизлучения остается невыясненным.

Пока ученые предложили три версии происходящего между GX 1+4 и его красным гигантом; среди них синхротронное излучение падающего на нейтронную звезду вещества аккреционного диска, шоковые волны, возникающие при столкновении этого вещества с магнитосферой пульсара, и, собственно, излучение разогнанного магнитным полем звезды аккреционного диска.

Ранее ученые обнаружили необычно медленный рентгеновский пульсар с периодом вращения почти в 10 часов.