• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.10.2023
Дарья Г.
3 433

Рекордные фотоны заставили астрономов пересмотреть природу излучения от пульсаров

3.4

Обсерватория в Намибии поймала фотоны с энергией в 20 тераэлектронвольт. Такие параметры не вписываются в теорию о происхождении пульсирующих гамма-лучей.

Пульсар в представлении художника
Пульсар в представлении художника / © NASA's Goddard Space Flight Center / Автор: Sycophanta Duccius

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.

Частичный снимок остатка сверхновой в созвездии Парусов, которая возникла около 11 тысяч лет назад. Именно от этой сверхновой образовался пульсар, изучением которого занимался автор нового исследования / © Angus Lau, Y Van, SS Tong

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

6 часов назад
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

5 часов назад
Полина Меньшова

Лекарства, которые используют для анестезии, заставляют человека на какое-то время потерять сознание. Этот эффект может быть связан с дестабилизацией мозга, выяснили ученые из США.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно