Ученые из группы новаторских исследований RIKEN (RIKEN Cluster for Pioneering Research) провели наблюдения нового магнетара Swift J1818.0-1607, результаты которых вполне можно назвать вызовом современным знаниям о двух экстремальных типах звезд: магнетарах и пульсарах. Исследование, опубликованное недавно в издании Astrophysical Journal, было проведено с использованием инструмента Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) - рентгеновского прибора на борту Международной космической станции.
Художественное изображение магнетара. © NASA / Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Магнетары - это подгруппа пульсаров, которые относятся к нейтронным звездам. Это мертвые звезды, которые превратились не в черную дыру, а в чрезвычайно плотные небесные тела, состоящие в основном из нейтронов. Магнетары и некоторые молодые вращательные пульсары (другой тип пульсаров) излучают мощное рентгеновское излучение, но считается, что механизмы у них различны. В случае магнетаров считается, что лучи приводятся в движение чрезвычайно сильными магнитными полями. А во вращательных пульсарах они вызваны быстрым вращением звезды. Однако собрано уже много фактов об этом явлении, которые изучены еще не очень хорошо. Недавно было продемонстрировано, что некоторые магнетары излучают радиоволны. Но именно это свойство ранее приписывалось только пульсарам с вращательным движением, и оно стирает
грань между ними.
Работа приглашенного исследователя Чин Пин Ху из группы исследований экстремальных природных явлений RIKEN Hakubi группы новаторских исследований RIKEN и его коллег выявила отсутствие связи между двумя типами пульсаров.
12 марта 2020 года телескоп Burst Alert Telescope (BAT) на борту космической обсерватории Swift зарегистрировал новый гамма-всплеск. Объект был ошибочно принят за магнетар и внесен в каталог под названием Swift J1818.0-1606. Группа RIKEN и команда NICER быстро приступили к работе. Спустя всего четыре часа после сообщения об обнаружении объекта они приступили к последующим рентгеновским наблюдениям с помощью NICER.
Они обнаружили, что у магнетара период пульсации составляет 1,36 секунды - самый короткий период, который когда-либо наблюдался для магнетаров. При этом наблюдения показали, что поведение объекта необычно замедленное. Это говорит о том, что его выбросы были в определенной степени вызваны вращением и что объект имеет напряженность магнитного поля 2,7 * 1014 Гаусс. Это свидетельствует о молодом магнетаре, образовавшемся 420 лет назад. Исследования так называемых глюков (внезапных изменений частоты вращения) и размытых временных характеристик его вращения подтвердили, что он действительно молод. Но вот рентгеновское излучение объекта оказалось ниже, чем у других магнетаров, что позволяет предположить, что звезда обладает как свойствами магнетаров, так и свойствами вращательных пульсаров.
«Наше исследование дало нам новое понимание нейтронных звезд с сильными магнитными полями. Недавние радионаблюдения показывают, что магнетары могут быть источником загадочного явления высокоскоростной радиомолнии, поэтому мы с нетерпением ждем возможности дальнейшего изучения объекта», - говорит Ху.
«Открытие нового магнетара - это именно то, чего ждала наша исследовательская группа NICER. Обсерватория NICER очень хорошо оборудована для мониторинга пульсаций рентгеновских лучей от магнетаров, и мостик между этими двумя типами пульсаров, который мы обнаружили, внес свой вклад в наши знания об этих загадочных объектах», - сказал руководитель группы Теруаки Эното из компании Extreme Natural Pheniments.
