Космическая обсерватория NASA "Чандра" обнаружила у вращающейся нейтронной звезды PSR J0357, расположенной на расстоянии 1600 световых лет от Земли и относящейся к классу пульсаров, необычный шлейф рентгеновского излучения. Ученых удивило, что его свойства не совсем типичны для небесных тел этого типа. Сейчас исследователи бьются над разгадкой.
PSR J0357 в созвездии Персея, возраст которой составляет примерно 500 тысяч лет, была открыта в 2009 году. Ее гамма-излучение было зафиксировано телескопом "Ферми" и позволило отнести звезду к классу пульсаров.
Пульсарами называют космические источники радио-, оптического, рентгеновского и гамма-излучений, поступающих на Землю в виде периодических импульсов. Первый объект такого типа был открыт в июне 1967 года аспиранткой профессора Хьюиша Джоселин Белл, работавшей на меридианном радиотелескопе Маллардской радиоастрономической обсерватории Кембриджского университета.
Первому открытому пульсару присвоили имя LGM-1 (сокращенно от Little Green Men, "маленькие зеленые человечки"). Ученые полагали, что импульсы, повторяющиеся строго периодически, могут иметь искусственное происхождение и посылаются неким источником, совершающим орбитальное движение вокруг звезды… Однако доплеровское смещение частоты, характерное для такого источника, обнаружено не было. А позднее группа Хьюиша зафиксировала еще три источника, испускающих аналогичные радиосигналы. После этого в феврале 1968 года журнал Nature сообщил об открытии быстропеременных внеземных радиоисточников неизвестной природы, "вещающих" с высокостабильной частотой. По мнению астрофизиков, они не имели никакого отношения к внеземным цивилизациям, желающим вступить в контакт с братьями по разуму, а обладали естественной природой.
До конца 1968 года различными обсерваториями мира было обнаружено еще 58 объектов, отнесенных к радиопульсарам. Ученые пришли к выводу, что такой объект представляет собой нейтронную звезду, испускающую узконаправленные потоки радиоизлучения благодаря эмиссии заряженных частиц в ветре, образующемся вокруг пульсара в процессе его вращения по линиям магнитного поля.
Позднее были открыты источники периодического рентгеновского излучения — так называемые рентгеновские пульсары. Они также представляют собой "намагниченные" нейтронные звезды, но, в отличие от радиопульсаров, излучают не за счет собственной энергии вращения, а за счет аккреции вещества звезды-соседа, которая под воздействием пульсара постепенно превращается в белого карлика.
Если радиопульсары со временем замедляют вращение, то у рентгеновских скорость вращения, напротив, растет. Радиопульсар совершает один оборот за период от нескольких секунд до нескольких десятых долей секунды, а рентгеновский, в свою очередь, делает сотни оборотов в секунду.
На сегодняшний день известно уже около двух тысяч пульсаров, ближайшие из которых расположены на расстоянии около 390 световых лет от Солнца. Но именно PSR J0357 обладает самым длинным рентгеновским "хвостом" из всех зарегистрированных учеными на сегодняшний день (около 4,2 световых лет в длину), что озадачило астрофизиков. Спектр "хвоста" они отнесли к синхротронному излучению — виду электромагнитного излучения, испускаемого заряженными частицами, движущимися по искривленным траекториям магнитных полей с релятивистскими скоростями.
Однако в случае с PSR J0357 ситуация оказалась не совсем стандартной. Так, данные, полученные при помощи телескопа "Ферми", свидетельствуют о том, что эта звезда в процессе постепенного замедления вращения, характерного для радиопульсаров, теряет очень мало энергии. А между тем, именно эта энергия дает поток заряженных частиц, оставляющих радиоактивный след. Откуда же в таком случае берется столь мощное излучение?
Вторая загадочная особенность PSR J0357 состоит в том, что вокруг самого объекта нет яркого излучения, а самая яркая часть его "хвоста" значительно удалена от него самого. Ни у одного из пульсаров этого типа не наблюдается ничего подобного.
Возможно, ситуацию прояснят новые наблюдения "Чандры", а также космического рентгеновского телескопа XMM-Newton. Не исключено, что звезда обладает собственным движением, направление которого совпадает с осью шлейфа. Тогда станет понятно, откуда появился "хвост".