Вперше зареєстровано радіовипромінювання рентгенівського акреціруючого пульсара

Астрономи вперше зареєстрували радіовипромінювання, що виходить від рентгенівського пульсара, який витягує речовину іншої зірки. Зазвичай радіопульсари не мають зірок-донорів і не випромінюють в рентгенівському діапазоні.

Пульсарами називаються нейтронні зірки – джерела випромінювання яких приходить на Землю у вигляді періодичних сплесків. Нейтронні зірки з’являються в результаті гравітаційного колапсу масивних зірок; в ході формування вони набувають велику швидкість обертання. Як правило, з часом нейтронні зірки сповільнюються, і їх період обертання, а разом з ним і період реєстрованих на Землі спалахів, збільшується. Однак якщо пульсар є частиною подвійної системи з іншою зіркою, він витягує її речовину, збільшує власну масу і не тільки не сповільнюється, а й розкручується ще швидше.

Поодинокі пульсари випромінюють в радіодіапазоні і сповільнюються. Подвійні системи, або акреціруючі пульсари, зазвичай випромінюють гамма і рентгенівські хвилі; висока енергія їх випромінювання обумовлена ​​випромінюванням частинок речовини зірки-компаньйона, яке утворює навколо пульсара акреційний диск, а потім направляється і розганяється сильним магнітним полем нейтронної зірки, падає на неї. Відомий взаємозв’язок між періодом обертання пульсара і довжиною хвилі його випромінювання; в фазі активної акреції період зазвичай дуже малий: аж до мілісекунд, після її припинення обертання сповільнюється, а довжина хвилі зростає.

На цей раз група вчених під керівництвом Якоба ван ден Ейндена (Jakob van den Eijnden) з Університету Амстердама за допомогою телескопа Very Large Array (VLA) зареєструвала радіовипромінювання на частоті 9.0 ГГц акреціруючого пульсара GX 1 + 4. Ознайомитися зі статтею можна в репозиторії arXiv.org.

Вперше зареєстровано радіовипромінювання рентгенівського акреціруючого пульсара
Спостереження телескопа VLA на частоті 9 ГГц. Пульсар GX 1 + 4. Van den Eijnden et al. 2017.

Рентгенівський пульсар GX 1 + 4 відкрили ще на початку 70-х; він утворює подвійну систему з червоним гігантом V2116 Oph, який обертається навколо нейтронної зірки кожні тисячу сто шістьдесят одну добу. Незважаючи на присутність зірки-донора речовина і жорстке рентгенівське випромінювання, період обертання GX 1 + 4 дуже великий: близько 120 секунд; такий довгий для акреціруючого рентгенівського пульсара період багато років залишався загадкою для вчених. Група ван ден Ейндена довела, що загадкова зірка не тільки обертається надто повільно для своїх параметрів, але і випромінює в нехарактерному для акреціруючих пульсарів радіодіапазоні. Джерело радіовипромінювання залишається нез’ясованим.

Поки вчені запропонували три версії того, що відбувається між GX 1 + 4 і його червоним гігантом; серед них синхротронне випромінювання падаючої на нейтронну зірку речовини акреціруючого диска, шокові хвилі, що виникають при зіткненні цієї речовини з магнітосферою пульсара, і, власне, випромінювання розігнаного магнітним полем зірки акреціруючого диска.