Этот объект совершает полный оборот за время, превышающее тысячу секунд. Такая медленная скорость вращения странна для небесного тела размером двадцать километров и массой, превосходящей массу Солнца.
Астрономы из международной группы, использовавшие данные Мерчисоновского радиотелескопного массива, обнаружили в нашей Галактике необычный объект. Он излучает радиосигналы с периодом 18,18 минуты. Такая периодичность отличается от обычных радиопульсаров, у которых сигналы повторяются со скоростью долей секунды. Кроме того, характер сигналов иногда меняется непредсказуемо.
Авторы работы, опубликованной в Nature, предполагают, что это необычный магнетарЭто нейтронная звезда с мощным магнитным полем, однако обладает необычно большим периодом вращения. Подтверждение этой информации станет первым шагом к описанию таких объектов.
Проект возник из научных исследований студента (одного из авторов работы), который изучал архивные данные Мерчисоновского массива в поисках необычных событий. Нежданно его внимание привлекли 70 сильных сигналов первой половины 2018 года: их характеристики не совпадали с чем-либо, описанным в научной литературе.
Периодичность радиосигнала составила приблизительно 1091 секунду. По всем признакам сигнал напоминал сигналы от магнетаров. Магнетары — это быстровращающиеся нейтронные звёзды, объекты диаметром всего в 20 километров (меньше Москвы), но при этом более массивные, чем Солнце. Такой объект исключительной плотности образуется при катастрофическом сжатии ядра звезды, которая вспыхивает сверхновой.
При резком сжатии масса ядра не изменяется, поэтому вращение ускоряется до сотен оборотов в секунду. Магнитное поле такого объекта сверхмощное, отсюда название «магнетар». Линии поля в районе полюсов нейтронной звезды становятся естественным ускорителем частиц. В результате работы «ускорителя» образуется побочный продукт: электромагнитное излучение, которое дают разгоняемые магнитным полем частицы.
Обнаруженный объект напоминает магнетар во всех аспектах за исключением одного. Период радиосигнала от магнетара связан с его периодом вращения: новый объект демонстрирует период вращения более тысячи секунд — в сотни раз превышающий показатели обычных магнетаров.
По современным представлениям, вращение нейтронных звезд замедляется со скоростями от одной миллиардной до одной десятисекстиллионной секунды за секунду жизни звезды. Самое быстрое замедление происходит у молодых нейтронных звезд, с течением времени оно уменьшается.
Чтобы период вращения объекта достиг 1091 секунду, замедление его вращения должно было продолжаться от триллиона до 10 триллионов триллионов секунд. В годах это примерно от 30 тысяч до 300 квадриллионов лет. Так как у зрелого магнетара замедление вращения происходит медленно, в реальности эта цифра не может быть близка к 30 тысячам лет.
Факт, что замедление вращения такого масштаба должно происходить в течение очень долгого времени, косвенно указывает на следующее: до настоящего момента никто из учёных не обнаружил нейтронных звёзд с таким периодом излучения. В работе отмечается, что другие объяснения данного явления маловероятны. У радиоизлучения обнаруженного объекта линейная, а не круговая поляризация — его электромагнитные волны колеблются в одной плоскости, а не в двух. Радиоизлучение от вспышек красных и белых карликов имеет круговую поляризацию, то есть отличается от обнаруженного. Кроме того, мощность его должна быть значительно меньше.
Астрономы, изучив поведение радиоволн разной длины от нового источника, выяснили, что он находится примерно в 4240 световых годах от нас, в плоскости галактического диска Млечного Пути. Это делает его одним из сравнительно близких кандидатов в нейтронные звезды.
Астрономы раньше находили объекты, напоминающие магнетары, например, источник прерывистого радиоизлучения GCRT 1745 с периодичностью в 77 минут. Однако у него был слишком большой разрыв в периоде вращения по сравнению с типичными магнетарами (период излучения не более 30 секунд). Новый объект, кажется, заполняет этот разрыв и может указывать на существование многих других магнетаров с необычными для астрономов периодами вращения.