Тысячи добровольцев позволили раскрыть 20-летнюю тайну нейтронной звезды
Спустя более двух десятилетий международная исследовательская группа определила загадочный галактический источник гамма-излучения: тяжелую нейтронную звезду со спутником малой массы, вращающимся вокруг нее.
Используя новые методы анализа данных, работающие примерно на 10 000 графических картах в рамках распределенного проекта гражданской науки Einstein @ Home, команда определила нейтронную звезду по ее регулярно пульсирующим гамма-квантам благодаря глубокому анализу данных спутника «Ферми». Удивительно, но нейтронная звезда совершенно невидима в радиоволнах. Двойная система была охарактеризована в ходе кампании наблюдений по всему электромагнитному спектру и побила несколько рекордов.
Нейтронная звезда также вращается вокруг своей оси со скоростью более 30 000 об/мин, что делает ее одной из самых быстро вращающихся. В то же время его магнитное поле — обычно чрезвычайно сильное у нейтронных звезд — исключительно слабое. Астрономические наблюдения 2014 г. позволили определить свойства орбит двойной звезды.
«То, что нейтронная звезда находится за источником гамма-излучения, известным с 1999 года, считалось вероятным с 2009 года. В 2014 году после наблюдений системы с помощью оптических и рентгеновских телескопов стало ясно, что это очень плотная двойная система. Но все поиски именно нейтронной звезды до сих пор ни к чему не приводили», — сообщила соавтор исследования доктор Колин Кларк из Центра астрофизики Джодрелл-Бэнк при Университете Манчестера.
Чтобы однозначно доказать существование нейтронной звезды, необходимо обнаружить не только ее радиоволны или гамма-лучи, но и их характерные пульсации. Вращение нейтронной звезды вызывает это регулярное мерцание, подобное периодическому мерцанию далекого маяка. Нейтронную звезду в таком случае называют радио или гамма-пульсаром соответственно.
Тайна необычной системы нейтронной звезды раскрыта спустя 20 лет благодаря тысячам добровольцев. Новое исследование, опубликованное сегодня в издании Astrophysical Journal Letters, стало возможным благодаря компьютерной поддержке 10 000 добровольцев.
Добровольцы пожертвовали Einstein @ Home циклы бездействия на графических картах (GPU) своих компьютеров. Менее чем за две недели команда сделала открытие, на вычисление которого на обычном компьютере ушли бы столетия.
После идентификации гамма-пульсара команда искала его радиоволны. Они не нашли никаких следов, хотя использовали самые большие и чувствительные радиотелескопы в мире, в том числе телескоп Ловелла Джодрелла Бэнка. Таким образом, PSR J1653-0158 становится вторым быстро вращающимся пульсаром, от которого не видно радиоволн.
На данный момент этому существует два возможных объяснения: либо пульсар не посылает радиоволны на Землю, либо, что более вероятно, плазменное облако настолько полно окутывает двойную звездную систему, что никакие радиоволны не достигают Земли.
На следующем этапе они провели поиск в данных первого и второго сеансов наблюдений с помощью детекторов Advanced LIGO на предмет возможных гравитационных волн, которые испускала бы нейтронная звезда, если бы она была слегка деформирована. Но поиски снова не увенчались успехом.
