Открытие причин свечения радионитей галактики астрономами

Изучая центр нашей Галактики в радиодиапазоне, наблюдатели замечают множество «нитей», словно следуя линиям магнитных полей. Исследователи присмотрелись к «залому» на самой длинной из них и обнаружили там возможного «виновника».

Фотография центра Галактики, снятая с помощью радиотелескопа MeerKAT. На небе это пространство занимает площадь вдвое большую, чем Луна. В центре — сверхмассивная черная дыра Стрелец А*. Нить у правого края снимка — «Змея», самая протяженная из нитей. Обратите внимание на «залом» в её центре.

Вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути расположено множество ярких объектов и структур, особенно заметных в радиодиапазоне. Среди них выделяются тонкие светящиеся, но не горячие «нити» длиной до сотни световых лет. Их формируют частицы, движущиеся сблизительно со скоростью света вокруг линий магнитного поля центра Галактики. Ученые считают, что источниками этих частиц могут быть пульсары — вращающиеся нейтронные звезды. В многих из «нитей» обнаружены компактные радиоисточники, хотя неясно, являются ли все они пульсарами.

Одна из самых примечательных радионитей — «Змея», G359.1-0.2. Её длина составляет 230 световых лет (70 парсек), а ширина около 3,2 светового года (один парсек). «Змея» расположена перпендикулярно галактической плоскости. Она почти прямая, за исключением двух «заломов». В большем из этих «заломов» ранее астрономы… заметили компактный радиоисточник.

Учёные проверили, не является ли радиоисточник в «заломе» «Змеи» пульсаром. С помощью 64-метрового телескопа радиообсерватории Паркса (Австралия) исследователи изучили окрестности «залома». Пульсар под названием PSR J1744-2946 был обнаружен. Это первый миллисекунndный пульсар, найденный в такой близости к центру Галактики. Статья с описанием объекта будет опубликована. выложена на сайте препринтов arXiv.

Изображение искривления радиолинии «Змея» / © Heywood et al. 2022, Heywood et al. 2022; Yusef-Zadeh et al. 2022a

Пульсары — это быстровращающиеся нейтронные звезды с магнитным полем, направленным не вдоль оси вращения. Из-за этого их излучение воспринимается нами как «пульсирующее». Анализ наблюдений показал, что новый пульсар PSR J 1744-2946 мигает с периодом 8,4 миллисекунды.
Он находится в двойной системе с компаньоном массой около 0,05 массы Солнца и вращается вокруг него с орбитальным периодом 4,8 часа.

Хотя астрономы обнаружили пульсар в месте расположения «залома» радионити «Змея», определить его расстояние от нас невозможно с точностью. По приблизительным подсчётам, он может находиться на расстоянии 15 или 27,4 тысячи световых лет (4,6 и 8,4 килопарсека соответственно). Более большое расстояние соответствует оценке расстояния до Змеи. Кроме того, излучение пульсара по другим параметрам совпадает с излучением радионити.

В итоге ученые пришли к выводу, что пульсар PSR J 1744-2946 действительно находится в «заломе». Теоретические расчеты других астрономов показали, что излучение высокоэнергетического пульсара вдоль магнитных линий может объяснить яркость «Змеи» и ее «залом». Что примечательно, мера дисперсииНовый пульсар имеет значительно меньшую плотность – всего 673,7 парсека на кубический сантиметр, – по сравнению с другими пульсарами (более 1000) вблизи центра Галактики.

Излучения нового пульсара PSR J 1744-2946 могут оказаться недостаточными как для нити, так и для «залома». Для подтверждения его участия требуется знание всех его параметров, что возможно только при проведении дополнительных наблюдений. Наличие вблизи центра галактики одного миллисекундного пульсара предполагает существование других подобных объектов, которых астрономы еще не обнаружили. Такие яркие источники могут объяснить многие особенности этого региона Галактики.