Гигантские радиоимпульсы в Крабовидной туманности выделяют гораздо больше энергии, чем предполагалось ранее

 

Астрономы использовали данные телескопа NASA Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) на Международной космической станции и обнаружили выбросы рентгеновского излучения, сопровождающие радиовсплески пульсара в Крабовидной туманности.

Открытие показывает, что эти всплески, называемые гигантскими радиоимпульсами, выделяют гораздо больше энергии, чем предполагалось ранее.

Крабовидная туманность

В Крабовидной туманности, расширяющемся облаке из обломков шириной шесть световых лет в результате взрыва сверхновой, находится нейтронная звезда, вращающаяся 30 раз в секунду, что является одним из самых ярких пульсаров в небе в рентгеновских и радиоволновых диапазонах. Эта композиция изображений космического телескопа Хаббла показывает различные газы, выброшенные во время взрыва: синий цвет показывает нейтральный кислород, зеленый цвет показывает однократно ионизированную серу, а красный цвет обозначает дважды ионизированный кислород. Авторы и права: НАСА, ЕКА, Дж. Хестер и А. Лолл (Университет штата Аризона).

Пульсар — это тип быстро вращающейся нейтронной звезды, раздробленное ядро ​​звезды размером с город, которая взорвалась как сверхновая. Молодая изолированная нейтронная звезда может вращаться десятки раз в секунду, а ее вращающееся магнитное поле питает лучи радиоволн, видимого света, рентгеновских лучей и гамма-лучей. Если эти лучи проходят мимо Земли, астрономы наблюдают импульсы излучения, похожие на часы, и классифицируют объект как пульсар.

«Из более чем 2800 занесенных в каталог пульсаров Крабовидный пульсар — один из немногих, излучающих гигантские радиоимпульсы, которые происходят спорадически и могут быть в сотни или тысячи раз ярче обычных импульсов», — сказал ведущий ученый Теруаки Эното из RIKEN Кластер новаторских исследований в Вако, префектура Сайтама, Япония. «После десятилетий наблюдений было показано, что только Краб усиливает свои гигантские радиоимпульсы излучением из других частей спектра».

Новое исследование проанализировало самый большой объем одновременных рентгеновских и радиоданных, когда-либо собранных с пульсара. Это расширяет наблюдаемый диапазон энергий, связанный с этим явлением усиления, в тысячи раз.

Прочитайте также  В Солнечную систему вошла мега-комета. Скоро – последний день Земли.

Расположенная примерно в 6500 световых годах в созвездии Тельца, Крабовидная туманность и ее пульсар образовались в результате сверхновой звезды, свет которой достиг Земли в июле 1054 года. Нейтронная звезда вращается 30 раз в секунду, а в рентгеновских и радиоволновых диапазонах она входит в число самые яркие пульсары на небе.

 

В период с августа 2017 года по август 2019 года команда использовала NICER для неоднократных наблюдений пульсара в Крабовидных лучах в рентгеновских лучах с энергией до 10000 электрон-вольт, что в тысячи раз больше, чем у видимого света. Пока NICER наблюдал за объектом, команда также изучала объект с помощью по крайней мере одного из двух наземных радиотелескопов в Японии — 34-метровой антенны в Центре космических технологий Кашима и 64-метровой антенны в Usuda Deep Японского агентства аэрокосмических исследований. Космический центр, оба работают на частоте 2 гигагерца.

Объединенный набор данных дал исследователям почти полтора дня одновременного рентгеновского и радиопокрытия, они зафиксировали активность при 3,7 миллионах вращений пульсаров и получили около 26000 гигантских радиоимпульсов.

Гигантские импульсы возникают быстро, с пиками до миллионных долей секунды, и возникают непредсказуемо. Однако когда они возникают, они совпадают с обычными пульсациями часового механизма.

NICER регистрирует время прихода каждого обнаруженного им рентгеновского излучения с точностью до 100 наносекунд, но точность синхронизации телескопа — не единственное его преимущество для этого исследования.

«Возможности NICER для наблюдения ярких источников рентгеновского излучения почти в четыре раза превышают суммарную яркость пульсара и его туманности», — сказал Завен Арзуманян, научный руководитель проекта в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Таким образом, на эти наблюдения в значительной степени не повлияли pileup — когда детектор считает два или более рентгеновских излучения как одно событие — и другие проблемы, которые усложнили предыдущий анализ».

Прочитайте также  Астронавт НАСА доктор Майк Массимино на конклаве NXT заявил, что межпланетные путешествия больше не являются далекой мечтой

Команда Эното объединила все рентгеновские данные, которые совпадали с гигантскими радиоимпульсами, выявив усиление рентгеновского излучения примерно на 4%, которое произошло синхронно с ними. Это удивительно похоже на 3% -ное увеличение видимого света, также связанное с явлением, обнаруженным в 2003 году. По сравнению с разницей яркости между регулярными и гигантскими импульсами Краба, эти изменения удивительно малы и создают проблему для объяснения теоретических моделей.

Улучшения предполагают, что гигантские импульсы являются проявлением основных процессов, которые производят излучение, охватывающее весь электромагнитный спектр, от радио до рентгеновских лучей. А поскольку рентгеновские лучи в миллионы раз сильнее, чем радиоволны, даже небольшое увеличение представляет собой большой вклад в энергию. Исследователи пришли к выводу, что полная излучаемая энергия, связанная с гигантским импульсом, равна в десятки и сотни раз выше, чем предполагалось ранее только по радио и оптическим данным.

«Мы до сих пор не понимаем, как и где пульсары производят свое сложное и широкомасштабное излучение, и очень приятно, что мы внесли еще один кусок в многоволновую головоломку этих удивительных объектов», — сказал Эното.


В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
👇 Поделитесь в вашей соцсети

ДРУГИЕ НОВОСТИ

 

Добавить комментарий