5 октября 2020 года магнитару, особому типу нейтронных звезд, резко снизилась частота вращения – редкое и таинственное событие.
Пока нет научного объяснения подобного поведения. Группа учёных под руководством Мэтью Г. Баринга, профессора кафедры физики и астрономии Университета Райса в Техасе, выдвинула гипотезу. Замедление вращения может быть вызвано вулканоподобным извержением на поверхности магнетара, которое распространило ветер частиц во Вселенную.
Магнетары и снижение скорости вращения
Нейтронная звезда — конечный этап существования массивных звезд, которые превосходят по массе наше Солнце. При умирании звезда теряет внешние слои в результате взрыва, а её ядро сжимается до чрезвычайно высокой плотности, образовывая нейтронную звезду.
Объекты обладают высокой компактностью: масса приблизительно равна 1,4 солнечным массам при радиусе сферы всего 10 километров. Их период вращения составляет порядка секунды. Магнетары — это нейтронные звезды с исключительно сильными магнитными полями, превосходящими магнитные поля Земли в триллионы раз.
Общее вращение нейтронных звезд постепенно замедляется со временем. Излучая радиацию и теряя энергию за счёт вращения, эти источники вынуждены замедляться. В некоторых случаях этот процесс может происходить внезапно.
В октябре 2020 года магнетаром SGR 1935+2154 наблюдали авторы исследования, которые регулярно отслеживали его рентгеновское излучение с помощью телескопов NASA NICER и ESA XMM-Newton. В энергетическом диапазоне аномалий не обнаружили.
Через несколько дней после резкого замедления SGR 1935+2154 выпустила три кратких импульса в диапазоне радиоволн, называемые быстрыми радиовсплесками (FRB), затем последовало излучение на протяжении месяца. Редкость медленных импульсов и радиосигналов, испускаемых магнетарами, а также их синхронность предполагают связь между этими событиями.
Уникальное событие
Предложенная гипотеза может прояснить обстановку вокруг этих объектов. Учёные считают, что резкое замедление обусловлено интенсивным явлением, сравнимым с вулканической эрупцией, приводящим к мгновенному рассеиванию плазмы.
Если рассеивание происходит около магнитного полюса звезды, возникает ветер частиц, способный изменить магнитное поле звезды. Это приведёт к резкому замедлению магнетара и генерации радиоволн. В связи с этим Бэринг заявляет:
Предполагается, что у нейтронных звезд могут быть поверхностные образования, аналогичные вулканам. Полученные данные указывают на возможность подобного явления и предполагают, что разрыв случился на магнитном полюсе звезды или рядом с ним.
В октябре 2020 года на объекте SGR 1935+215 произошло уникальное событие. Было зарегистрировано несколько магнетаров, связанных с переходными радиоимпульсами, но в этот раз радиоизлучение было зафиксировано почти одновременно с внезапным замедлением вращения.
Гипотеза о потоке частиц, испускаемом звездой и заполняющем пространство, способным изменять форму магнитного поля и увеличивать период вращения, может помочь понять загадки магетар. Понимание интерпретации ветра могло бы объяснить причины радиоизлучения. «, — заключает Бэринг.