Открыт новый класс нейтронных звезд
|
Интернациональной группе радиоастрономов из Великобритании, Австралии, США, Канады, Италии, по всей видимости, удалось обнаружить новый класс нейтронных звезд. Об этом на недавней конференции в Амстердаме рассказал профессор факультета физики и астрономии Манчестерского университета Эндрю Лайн (Andrew Lyne). Статья направлена в журнал Nature.
В ходе Парксовского многопучкового обзора (Parkes Multibeam Survey), предназначенного для поиска новых радиопульсаров, было обнаружено 11 транзиентных (т. е. проявляющих спорадическую активность) радиоисточников. Все это далекие объекты, находящиеся от нас на расстоянии порядка 10 килопарсек. Лежат они в основном в направлении на внутреннюю область Галактики (замечу, что это совсем не означает, что они находятся в непосредственной близости от галактического центра).
Принципиальная новизна заключается в том, что, во-первых, ранее такой тип активности нейтронных звезд никогда не наблюдался, во-вторых, открытые объекты не проявляют известные типы активности, в третьих, обнаруженный класс нейтронных звезд, судя по всему, очень многочислен.
Последнее обстоятельство, на мой взгляд, особенно важно. Дело в том, что в последние десять лет радиопульсары стремительно теряют статус «самых типичных молодых нейтронных звезд». Молодые нейтронные звезды образуют очень неоднородную популяцию. Это и радиопульсары, и магнитары (источники мягких повторяющихся гамма-всплесков и аномальные рентгеновские пульсары), и «Великолепная семерка», и неотождествленные источники, обнаруженные гамма-детектором EGRET, и компактные источники в остатках сверхновых....
В общем, всё совсем не так однозначно, как думали раньше. И открытие Лайна и соавторов — новое и сильное тому подтверждение. Будем надеяться, что астрономы смогли найти важный элемент, который поможет составить пазл нейтронных звезд. Кроме того, как будет видно ниже, нейтронные звезды, открытые как радиотранзиенты, могут быть родственниками магнитаров и близких радиотихих нейтронных звезд — так что новый класс, вероятно, поможет связать между собой две уже известные группы компактных объектов. Об этом говорят обнаруженные периоды вращения.
Прямой поиск (методом быстрого фурье-преобразования) не обнаружил периодов светимости, но применение более сложной методики помогло выявить характерные периоды для 10 из 11 источников. Это периоды вращения нейтронных звезд вокруг своей оси. Они оказались порядка нескольких секунд (от 0,4 до 7 секунд со средним 3,1; см. рисунок), что роднит открытые объекты с магнитарами и «Великолепной семеркой». По оценке авторов, полное число таких объектов довольно велико (около 400 000), а их возраст составляет от сотен тысяч до нескольких миллионов лет. Это, скорее всего, аналоги нейтронных звезд, составляющих «Великолепную семерку», т. к. темп рождения магнитаров должен быть несколько меньшим. Оценки магнитного поля новооткрытых нейтронных звезд указывают на большие, но не магнитарные значения (хотя здесь еще возможны уточнения).
К сожалению, поискать аналогичные источники вблизи нас затруднительно. Здесь мы сталкиваемся с редкой ситуацией, когда проще обнаружить далекие объекты. Связано это с тем, что близкие источники очень трудно выделять на фоне земных помех. Сигналы далеких пульсаров, испускаемые на разных частотах, успевают расплыться (как говорят, набирается большая мера дисперсии), а для близких такой эффект не наблюдается из-за крайне малой плотности межзвездного вещества.
А ведь такие нейтронные звезды должны быть и вокруг нас! Тем более, что мы живем в районе Галактики, где в настоящее время наблюдается избыток массивных звезд, а следовательно, должно быть много и их остатков — молодых нейтронных звезд.
Правда, пущинские радиоастрономы (Малофеев и др.) сообщали о регистрации радиоизлучения от одного из объектов «Великолепной семерки». Так что есть надежда и на обнаружение радиоизлучения от близких нейтронных звезд, непохожих на «нормальные» радиопульсары.
Новое открытие еще раз показывает, что нейтронные звезды способны преподнести нам немало сюрпризов. Природа транзиентности обнаруженных 11 источников пока остается неясной. Эти всплески активности не похожи ни на гигантские импульсы радиопульсаров, ни на другие известные формы активности нейтронных звезд в радиодиапазоне.
Будем ждать новых результатов и от наблюдателей, и от теоретиков.
Сергей Попов
На рисунке показана диаграмма «период — производная периода» (в данном случае производная — это темп замедления вращения пульсара вокруг своей оси). Черными точками обозначены радиопульсары. Штриховые синие линии соответствуют значениям магнитного поля пульсаров, равным 1013 и 1014 Гаусс. Фиолетовые линии соответствуют возрастам пульсаров (103, 105 и 107 лет). Голубыми и оранжевыми квадратиками отмечены магнитары (источники мягких повторяющихся гамма-всплесков и аномальные рентгеновские пульсары). Четыре новых источника, для которых удалось оценить производную периода, отмечены зелеными звездами. Остальные шесть, для которых определен только период, отмечены внизу диаграммы голубыми кружками. (Низкое качество рисунка связано с тем, что результат еще не опубликован и нет официальных пресс-релизов. Все, чем я располагаю, — это PDF-файл доклада в Амстердаме, любезно присланный мне профессором Лайном.)