Период вращения пульсаров, то есть быстро вращающихся нейтронных звёзд, как правило, очень короткий – он составляет лишь несколько секунд. Однако, австралийские ученые обнаружили пульсар с необычайно медленным вращением, совершающий оборот всего за 54 минуты. Это указывает на то, что космический объект вскоре пересечёт так называемую «линию смерти» и прекратит своё существование уже во второй раз. Ранее астрономы не регистрировали подобных явлений.
Нейтронные звезды – один из вариантов завершения жизненного цикла звезды. Это остаток звезды (масса которой в восемь раз больше массы Солнца и более), которая прошла через стадию гибели. Образуются они вследствие гравитационного сжатия массивных звезд, когда в их ядрах заканчивается ядерное топливо. Этот процесс сжатия сопровождается взрывом сверхновой.
Нейтронные звезды обычно классифицируют на три группы: сами нейтронные звезды, а также магнитары, характеризующиеся сильным магнитным полем; быстровращающиеся пульсары — устройства, генерирующие электромагнитные импульсы в присутствии магнитного поля.
Пульсары испускают оптическое, рентгеновское, радио и гамма-излучение в виде периодически повторяющихся всплесков (импульсов), достигающих Земли. Этот феномен обусловлен вращением магнитных полюсов нейтронных звезд. Из-за этого наблюдателю создается впечатление, что излучение от звезды мерцает, периодически появляясь и исчезая, причем это «пульсация» характеризуется стабильным интервалом.
Наблюдения за этими нейтронными звездами выявили, что пульсары обычно вращаются несколько раз в секунду, а период их пульсаций варьируется от 640 импульсов в секунду до одного импульса за пять секунд. Предполагается, что со временем вращение этих источников замедляется, в конечном итоге они пересекают «линию смерти» — это граница, после пересечения которой, вследствие низкой скорости вращения или недостаточной мощности магнитного поля, нейтронная звезда перестает генерировать импульсы электромагнитного излучения. Подобные явления науке неизвестны, однако появилась возможность их наблюдения.
Международная группа астрономов во главе с Манишей Калеб из Сиднейского университета (Австралия) обнаружила аномальный долгопериодический источник радиоизлучения, который, вероятно, является пульсаром. Его период вращения составляет 53,8 минуты, что крайне медленно для нейтронных звезд этого типа. Исследователи полагают, что это свидетельствует о том, что объект находится на стадии «второй смерти». Подробности открытия представлены в опубликованной статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Пульсар получил название ASKAP J1935+214. Он был обнаружен непреднамеренно, в процессе изучения мощного и продолжительного всплеска гамма-излучения GRB 221009A, в 2022 году ученые провели исследования, используя радиоинтерферометр Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP).
Исследователи сообщают, что ASKAP J1935+214 расположен на удалении около 16 тысяч световых лет от Земли и, по всей видимости, его радиус составляет от 10 до 20 километров. В процессе изучения объекта были зафиксированы три различных фазы: фаза быстрых и интенсивных пульсаций, продолжающихся от 10 до 50 секунд; короткие и слабые импульсы длительностью примерно 370 миллисекунд; и период, характеризующийся полным отсутствием активности.
Ученые подчеркнули в своей статье, что до открытия ASKAP J1935+214 не было зафиксировано подобного поведения ни у одного известного космического объекта. Это указывает на то, что с пульсаром периодически происходят определенные физические изменения, природа которых пока остается неясной.
«По нашему мнению, открытый нами пульсар находится на грани прекращения своего существования. Он вскоре окажется среди других нейтронных звезд, уже неактивных», — пояснил Калеб.
Существует необычное объяснение странного поведения объекта ASKAP J1935+214: возможно, это не пульсар, а намагниченный белый карлик — объект не смог превратиться в нейтронную звезду из-за недостаточной массы. Подобные состояния свойственны белым карликам. Однако ранее радиоизлучение от подобных объектов не было зарегистрировано. Авторы новой научной работы предполагают, что им удалось обнаружить радиопульсар.
Калеб и его соавторы утверждали, что ASKAP J1935+214 представляет собой пульсар, уникальный в своем роде, поскольку обладает характеристиками, не свойственными другим объектам этого класса. Это потребует от исследователей пересмотра знаний, накопленных за шесть десятилетий, и переосмысления современных моделей эволюции нейтронных звезд.