Рекордные фотоны заставили астрономов пересмотреть природу излучения от пульсаров
Обсерватория в Намибии поймала фотоны с энергией в 20 тераэлектронвольт. Такие параметры не вписываются в теорию о происхождении пульсирующих гамма-лучей.
Когда у массивных звезд заканчивается «топливо», они вспыхивают сверхновыми, а после сжимаются, превращаясь в нейтронную звезду — маленькую, но массивную.
«Эти мертвые звезды почти целиком состоят из нейтронов, и они невероятно плотные: чайная ложка их вещества по массе больше пяти миллиардов тонн», — объяснила одна из соавторов нового исследования Эмма де Онья Вильгельми (Emma de Oña Wilhelmi), ученый из обсерватории H.E.S.S. Другое сравнение, которое часто приводят: один «сахарный кубик» вещества нейтронной звезды на Земле будет весить как гора.
Так как эти космические объекты образуются из звезд, во Вселенной их довольно много, но они настолько маленькие (все — менее 30 километров в диаметре) и тусклые, что современные инструменты их не видят. За исключением некоторых случаев. Большинство нейтронных звезд, которые мы можем наблюдать, — пульсары.
Пульсары, как «космические маяки», с постоянной периодичностью «облучают» нашу систему. По этим вспышкам излучения астрономы и ищут эти объекты. Ученые считают, что причина вспышек — мощная магнитосфера, окружающая пульсары. Она разгоняет электроны и выбрасывает их потоками из полюсов объекта. А так как звезда вращается, эти потоки, как свет маяка, с постоянной периодичностью проскакивают по Земле — и радиоастрономы их видят.
Самый яркий пульсар в радиодиапазоне — объект в созвездии Парусов. Он же самый яркий постоянный источник космических гамма-лучей с энергией, исчисляемой гигаэлектронвольтами (ГэВ). Он делает примерно 11 оборотов за одну секунду. Но излучения с энергией выше нескольких гигаэлектронвольт от этого пульсара нет, оно резко обрывается. Вероятно, потому что электроны долетают до границы магнитосферы пульсара и вылетают за его пределы.
И вот в данных наблюдений обсерватории H.E.S.S. ученые обнаружили фотоны еще большей энергии — в несколько десятков тераэлектронвольт. По словам авторов, это примерно в 200 раз больше, чем самое мощное излучение этого объекта за всю историю наблюдений.
Причем это излучение следует периодичности «радиомаяка» в диапазоне гигаэлектронвольт. По расчетам, чтобы достичь такой энергии, электроны должны вылетать за пределы магнитосферы. Тогда откуда возникает та же периодичность?
«Этот результат не вписывается в наши знания о пульсарах, и нужно пересмотреть наши предположения о том, как работают эти природные ускорители. Считается, что частицы разгоняются вдоль линий магнитного поля или немного за пределами магнитосферы, но такой подход не может объяснить результаты наблюдений», — отметил руководитель исследования Араче Джаннати-Атаи (Arache Djannati-Atai) из Лаборатории астрочастиц и космологии (Франция).
Они с коллегами предположили, что электроны могут разгоняться за счет перезамыкания магнитных линий и это позволяет им поддерживать периодичность. Но даже такой сценарий, по словам Джаннати-Атаи, не объясняет мощность излучения.
Теперь этот объект в созвездии Парусов — пульсар-рекордсмен. Впрочем, возможно, ненадолго. Исследование доказало работоспособность методики поиска такого излучения, и теперь астрономы обратят взоры гамма-телескопов на другие пульсары.
Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии