Обнаружен объект со свойствами как магнетара, так и пульсара

Обнаружен объект со свойствами как магнетара, так и пульсара

Александр Березин

Магнетары — это нейтронные звёзды, обладающие исключительно сильным магнитным полем (до 10 ГТл). Они не более 20 км в диаметре, зато по массе существенно тяжелее Солнца (к слову, исходные звёзды, из которых рождаются магнетары, могут быть тяжелее нашей звезды в 40 раз). Как и все нейтронные звёзды, они настолько сжаты, что горошина такой же плотности весила бы более 100 млн тонн. Вращаются они очень быстро, не реже нескольких раз в секунду, что для 20-километровый сферы немало. А живут недолго: их магнитная и рентгеновская активность длятся не более 10 тыс. лет.

Ну а пульсар — это космический источник радио-, оптического, рентгеновского и (или) гамма-излучения, наблюдаемого земными астрономами в виде периодических всплесков (пульсаций). Считается, что это просто нейтронная звезда с обычной интенсивностью магнитного поля, которое наклонено относительно оси вращения, отчего мы и видим периодические всплески излучений в нескольких диапазонах.

По линиям магнитного поля периодически происходит движение вещества, которое при этом нагревается и испускает рентгеновское излучение.(Иллюстрация ESA / C. Carreau.)

Проблема понимания причин короткого жизненного цикла магнетаров долгое время занимала учёных. Почему эта нейтронная звезда резко исчезала без превращения в чёрную дыру? А если такое превращение и имело место, то почему оно происходит так быстро (не более 10 тыс. лет)?

Другой момент: и пульсары, и магнетары найдены в одних и тех же областях Млечного Пути — там, где недавно взрывались сверхновые. Но если они расположены в одних и тех же местах и рождаются подобным образом, то почему они настолько различны? Попытка вывести различия из массы (мол, магнетары — особо массивные нейтронные звёзды) наталкивается на короткий срок жизни магнетаров. Что случается с ними затем, после весьма непродолжительных для нейтронной звезды 10 тыс. лет? И почему этого не происходит с обычными пульсарами?

И вот новое открытие — объект Swift J1822.3–1606, который пока не определился с тем, магнетар он или пульсар. Скорее он похож на гибрид одного с другим. Импульсы (пульсации) в рентгеновском диапазоне сочетаются в нём с сильнейшим магнитным полем. При этом, по итогам наблюдений, внутреннее магнитное поле нового объекта (см. вторую фазу видео ниже) намного сильнее его внешнего магнитного поля (демонстрируемого вначале):

Находка может стать ещё одним аргументом в пользу уже высказывавшейся точки зрения, согласно которой магнетары не столько отдельный подтип нейтронной звезды, сколько одна из фаз (возможно, проходимая многократно) жизни обычного пульсара.

Соответствующая публикация появилась в Astrophysical Journal; также с ней можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Европейского космического агентства.