Астрономы впервые зафиксировал пульсар, который можно обнаружить только по его гамма-излучению. При этом обычные для этих экстремально быстро вращающихся нейтронных звезд радиоимпульсы отсутствуют. Идентифицирован «немой» миллисекундный пульсар был благодаря анализу данных космического гамма-телескопа Fermi. Существование таких «немых» пульсаров могло бы прояснить вопрос, откуда берется загадочный избыток гамма-излучений в центре Млечного пути.

Миллисекундные пульсары вращаются невероятно быстро, испуская при этом гамма-излучение, а также, как правило, радиоимпульсы.

Пульсары – это очень быстро вращающиеся нейтронные звезды с мощным электромагнетизмом, являющиеся реликтами взрыва сверхновой звезды. Такие сверхплотные звездные ядра излучают, словно космические маяки, сфокусированное излучение различной длины волн, в том числе и насыщенное энергией гамма-излучение, как, например, пульсар в созвездии Крабовидная туманность.

Космические экстремисты

К наиболее экстремальным представителям пульсаров относят так называемые миллисекундные пульсары. Приводимые в движение воздействием близкой звезды-спутника, такие нейтронные звезды вращаются со скоростью сотен оборотов в секунду. Самый быстрый из до сих пор обнаруженных пульсаров вращается с частотой 707 оборотов в секунду. Но вот сколько таких пульсаров существует даже в нашей галактике, до сих пор неясно, в том числе и потому, что почти все известные представители этого класса звезд были обнаружены благодаря их радиоимпульсам.

Небо, как его видит космический телескоп Fermi, и оба открытых в рамках проекта Einstein@Home гамма-пульсара.

Но астрономы уже давно предполагали, что существуют и миллисекундные пульсары, которые не излучают радиоимпульсов. Поэтому с помощью радиотелескопов обнаружить их невозможно. Но так как они создают сильное гамма-излучение, ученые надеялись научиться отыскивать их с помощью гамма-телескопов, например, космического гамма-телескопа Fermi, принадлежащего NASA. «До сих пор еще никому не удавалось обнаружить миллисекундный пульсар, который был бы «нем» в диапазоне радиоволн», - говорит Колин Кларк из Jodrell Bank Center for Astrophysics.

Общественный проект как помощник в поисках

Чтобы изменить ситуацию, астрономы для поиска таких пульсаров привлекли общественный проект. Данные по 152 не идентифицированным источникам гамма-излучения, собранные космическим телескопом Fermi, астрономы передали в проект Einstein@Home. И совместная вычислительная мощность компьютеров более десяти тысяч добровольцев, предоставивших свои машины для использования в проекте, помогла отследить типичные признаки искомых пульсаров.

Пока что с помощью проекта Einstein@Home удалось обнаружить два неизвестных пульсара с гамма-излучениями, имеющих признаки миллисекундной ротации. Более подробные анализы подтвердили, что нейтронная звезда PSR J1035−6720 за секунду совершает 348 оборотов вокруг своей оси. У второго пульсара, PSR J1744−7619, скорость вращения составляет 213 оборотов в секунду. Это характеризует их как миллисекундные пульсары, говорят астрономы.

«Немой» пульсар

Но ждал исследователей и неожиданный сюрприз. «После того как были обнаружены два миллисекундных пульсара, мы направили на них большой радиотелескоп и стали ждать, пока он зафиксирует пульсирующие радиосигналы, известные по всем ранее обнаруженным миллисекундным пульсарам», - говорит Кларк. - «К нашему крайнему удивлению, один из новооткрытых объектов в диапазоне радиочастот сохранял полное молчание».

Центр нашего Млечного пути насыщен таинственным избытком гамма-излучений.

У пульсара PSR J1035−6720 астрономам после неоднократных измерений с помощью радиотелескопа Parkes все же удалось обнаружить слабые радиоимпульсы - возможно потому, что конус этих радиоимпульсов дотягивается до Земли. Зато у пульсара PSR J1744−7619 отсутствуют любые радиосигналы, хотя они должны бы были присутствовать даже по направлению гамма-излучения. Таким образом исследователи космоса смогли открыть первый миллисекундный пульсар, который сохраняет радиомолчание.

Гамма-свечение не от темной материи?

Интересно еще вот что. Если существуют и другие «немые» пульсары с гамма-излучением, то это может помочь астрономам в решении некоторых не имеющих пока ответов вопросов. Один из них связан с загадочными излишками гамма-излучения в центре Млечного пути. Это излучение могло бы быть, как считают некоторые астрофизики, признаком взаимного уничтожения и угасания частиц темной материи. Но новый анализ данных, полученных телескопом Fermi, показал, что такое «гамма-свечение» имеет слишком уж точечное и неравномерное распределение, чтобы происходить из вездесущей темной материи.

Но откуда же тогда? Новое открытие «немых» пульсаров с гамма-излучением могло бы стать ключевым для ответа на этот вопрос. Как считают Кларк и его коллеги, признаки таинственного гамма-свечения вполне соответствуют свойствам новооткрытых миллисекундных пульсаров с гамма-излучением. «Вполне вероятно, что избыток гамма-излучения в галактическом центре может происходить от тысяч еще неоткрытых миллисекундных пульсаров», - считают исследователи.

По их мнению, эту скрытую доселе популяцию молчащих в радиодиапазоне миллисекундных пульсаров могли бы поискать другие поисковые проекты, подобные проекту Einstein@Home. Но при этом важно проводить такие поиски «вслепую», те есть без предварительных ограничений данных или области поиска.