Сквозь турбулентную пелену: Астрономы нашли двух «невидимых» космических маяков

Астрономы сообщают об открытии двух новых сильно «зашумленных» пульсаров в рамках обзора VAST (Variables and Slow Transients), выполняемого на австралийском радиотелескопе ASKAP (Pathfinder для будущего массива SKA). Результаты исследования подробно изложены в научной работе, опубликованной 24 сентября на сервере препринтов arXiv.

Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звезды, обладающие мощными магнитными полями и испускающие узконаправленные лучи электромагнитного излучения. Обычно их обнаруживают по коротким импульсным всплескам радиоизлучения, хотя некоторые наблюдаются и в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах.

Особую сложность для обнаружения представляют собой сильно зашумленные (рассеянные) радиопульсары. Их радиоимпульсы, проходя через турбулентную межзвездную среду, искажаются из-за эффекта многолучевого распространения, что приводит к их временному и пространственному «размыванию». Большинству астрономических обзоров такие объекты просто не видны.

Теперь же международная команда астрономов под руководством Рахула Сенгара из Института гравитационной физики Общества Макса Планка в Германии смогла идентифицировать два новых пульсара именно этого типа в рамках обзора VAST, который изучает плоскость южной части нашей Галактики. Их природа была подтверждена последующими наблюдениями на радиотелескопе Паркс.

«В этой статье мы представляем открытие двух сильно рассеянных пульсаров — PSR J1646−4451 и PSR J1837−0616. Они были обнаружены среди выборки из четырёх источников с круговой поляризацией в обзоре VAST и впоследствии подтверждены как пульсары на телескопе Паркс», — пишут исследователи.

Новые пульсары оказались настоящими «тяжеловесами» в мире межзвездного рассеивания. PSR J1646−4451 и PSR J1837−0616 имеют индексы рассеяния 3,28 и 3,1 соответственно, а их времена рассеяния на частоте 1 ГГц составляют колоссальные 2479 и 2154 миллисекунды. Эти значения помещают их в пятёрку самых сильно рассеянных пульсаров из всех известных на сегодняшний день.

Согласно исследованию, PSR J1646−4451 имеет период вращения около 217 миллисекунд и находится на расстоянии примерно 31 000 световых лет. Его возраст оценивается в 1,6 миллиона лет.

PSR J1837−0616 оказался почти в два раза быстрее своего «собрата», с периодом вращения всего 118 миллисекунд. Он расположен на расстоянии 28 600 световых лет и является более молодым и энергичным объектом с характерным возрастом около 447 300 лет.

Это открытие имеет важное методологическое значение. Авторы работы подчёркивают, что их успех демонстрирует высокую эффективность использования круговой поляризации в радиоконтинуумных изображениях как инструмента для поиска подобных «неуловимых» пульсаров. Традиционные методы, основанные на поиске в временной области, часто бессильны против столь сильно рассеянных сигналов.

Будущие широкопольные радиообзоры, такие как те, что будут проводиться на телескопе SKA, смогут целенаправленно использовать этот метод. Это откроет новое окно во Вселенную, позволив обнаруживать целые популяции пульсаров, которые до сих пор скрывались от нас за турбулентной пеленой галактического диска, что, в свою очередь, поможет лучше понять структуру межзвездной среды и эволюцию звездных остатков.