Сильно намагниченная нейтронная звезда с релятивистским джетом не вписалась в теорию

Группа, возглавляемая исследователями из Амстердамского университета, наблюдала за объектом под названием Swift J0243.6+6124, используя радиотелескопы Сверхбольшой антенной решетки (VLA) в штате Нью-Мексико (США) и космический телескоп NASA Swift. Астрономы заметили, что его поведение отклоняется от теоретических предсказаний: нейтронная звезда испускает так называемую релятивистскую струю, хотя ее мощное магнитное поле должно было предотвратить это. Работу с неожиданными выводами ученые опубликовали в журнале Nature.

Как сказал один из соавторов исследования, нейтронные звезды — это трупы звезд. Наряду с черными дырами они представляют собой финальную стадию звездной эволюции. Интересно, что существование нейтронных звезд было предсказано теорией еще в 30-е годы, но первый такой объект обнаружили случайно в 1967-м. В сущности, нейтронные звезды — остатки взрыва сверхновых, они сверхплотные и быстровращающиеся. Магнитное поле у таких космических тел за счет высокой скорости вращения всегда очень мощное, в триллионы раз больше, чем у Солнца, но со временем ослабевает из-за замедления вращения.

Релятивистская струя, в свою очередь, появляется благодаря взаимодействию магнитного поля с аккреционным диском вокруг нейтронной звезды. Однако магнитное поле не должно быть слишком мощным, ведь оно бы отталкивало вещество от нейтронной звезды. По крайне мере, ученые полагали так раньше. Сами по себе релятивистские струи, или джеты, — это струи плазмы, вырывающиеся из центра объектов. У нейтронных звезд, как правило, наблюдается два джета, направленных в противоположные стороны. Иногда нейтронные звезды обнаруживаются рядом со звездами и «перетягивают» с них вещество, а джеты, летящие через него на околосветовой скорости, создают взрывы, что выглядит впечатляюще. Кроме того, это позволяет идентифицировать не слишком мощные релятивистские струи. Именно так удалось увидеть джет у Swift J0243.6+6124 (компонент двойной системы со звездой-донором).

«Магнитное поле нейтронной звезды, которую мы изучали, примерно в 10 триллионов раз сильнее, чем у Солнца, так что мы впервые наблюдали джет, исходящий от нейтронной звезды с очень сильным магнитным полем», — говорит один из авторов исследования.

Открытие играет важную роль в понимании того, как формируются релятивистские струи, которые пока не так хорошо изучены. Недавно астрофизики обнаружили, что джеты могут образовываться и при столкновении двух нейтронных звезд.