Магнитная звезда просыпается после 10 лет сна и ведет себя очень странно

Одна из самых странных звезд Млечного Пути стала еще более странной.

Это магнетар под названием XTE J1810-197, обнаруженный в 2003 году просто буйно испускающий радиоволны. В 2008 году он просто… остановился и практически исчез из нашего поля зрения.

Затем, в 2018 году, он снова пробудился. Только на этот раз было что-то странное в излучении, которое он излучал.

Теперь ученые проанализировали эти радиоволны в двух отдельных статьях, и результаты оказались неверными. Эти низкочастотные электромагнитные излучения искривлены так, как мы раньше не видели, и звезда, кажется, колеблется.

​»В отличие от радиосигналов, которые мы видели от других магнетаров, этот излучает огромное количество быстро меняющейся круговой поляризации», — говорит астрофизик Маркус Лоуэр из CSIRO в Австралии, который возглавлял первую статью. «Мы никогда раньше не видели ничего подобного».

«Мы ожидали увидеть некоторые изменения в поляризации излучения этого магнетара, поскольку мы знали это по другим магнетарам», — объясняет Грегори Девинь из Института Макса Планка. радиоастрономии (MPIfR) в Германии, который возглавлял вторую статью.

«Но мы не ожидали, что эти изменения будут настолько систематическими, точно повторяя поведение, которое было бы вызвано колебанием звезды. «

Все звезды по-своему особенные, но магнетары, пожалуй, самые странные из странных. Это очень молодые нейтронные звезды, которые сами по себе являются коллапсирующими ядрами мертвых массивных звезд, которые стали сверхновыми и выбросили большую часть своего материала в результате колоссального взрыва. Оставшееся ядро ​​разрушается под действием силы тяжести, и оно плотное – в 2,3 раза больше массы Солнца, сжатое в шар диаметром всего 20 километров (12 миль).

После этого процесса коллапса нейтронные звезды на короткое время обладают безумно мощным магнитным полем. По сути, это самые магнитные объекты во Вселенной: магнитные поля в 1000 раз мощнее, чем у обычных нейтронных звезд, и в квадриллион раз мощнее, чем у Земли.

Это заставляет их вести себя немного странно. Например, ученые полагают, что постоянное перетягивание каната между магнитным полем и гравитацией магнетара заставляет его время от времени извергаться гигантскими землетрясениями, испуская волны радиоволн, которые мы называем быстрыми радиовсплесками. p>

Итак, просто будучи магнетаром, XTE J1810-197 становится чудаком, даже без всяких обезьяньих шуток, которые постоянно включаются, выключаются и включаются. Однако недавняя активность является беспрецедентной и может дать новое понимание этих загадочных звезд.

Лоуер, Девинь и их коллеги измерили свойство света, излучаемого звездой, известное как поляризация. Это когда колебание света, достигающего нас, ориентировано в предпочтительном направлении. Свет магнетаров обычно поляризован и вращается под действием мощного магнитного поля, через которое он должен пройти, чтобы достичь нас.

Обычно магнетары излучают в основном линейно поляризованный свет, при этом небольшое количество света с круговой поляризацией распространяется внутри. спиральный узор. XTE J1810-197, как обнаружили Лоуэр и его команда, излучал огромное количество света с круговой поляризацией.

Теория предполагает, что это может произойти, когда свету приходится проходить через густой, перегретый «суп» из частицы, которые можно обнаружить в магнитном поле нейтронной звезды. Поведение XTE J1810-197 не совсем соответствует этому предсказанию, но у исследователей есть некоторые идеи.

«Наши результаты показывают, что над магнитным полюсом магнетара существует перегретая плазма, которая действует как поляризующий магнитар. фильтр», — говорит Лоуэр. «Как именно плазма это делает, еще предстоит определить».

Тем временем Девинь и его команда обнаружили, что поляризация выявила сдвиг ориентации магнетара относительно Земли. Другими словами, казалось, что он раскачивается или прецессирует, как волчок. Но это тоже стало удивительным: в течение следующих нескольких месяцев прецессия значительно затухла и в конечном итоге полностью прекратилась.

Исследователи полагают, что это могло произойти из-за разрыва на поверхности звезды. Это может привести к его временному раскачиванию, а также к образованию перегретых частиц в магнитном поле. Но если это так, и это также нормально для магнетаров, то это может положить конец теории о том, что прецессирующие магнетары испускают редкие, повторяющиеся быстрые радиовсплески, которые мы иногда обнаруживаем.

С другой стороны, такое поведение может открыть что-то новое о некоторых из самых экстремальных объектов во Вселенной.

«Затухающая прецессия магнетаров может пролить свет на внутреннюю структуру нейтронных звезд, что в конечном итоге связано с нашим фундаментальным пониманием вещей. », — говорит астрофизик Лицзин Шао из Пекинского университета.

Нам просто нужно продолжать наблюдать, чтобы увидеть, что эти дурацкие мертвые звезды придумают дальше.

Эти две статьи уже опубликованы. в Природной астрономии. Их можно найти здесь и здесь.