Астрономы обнаружили беспрецедентное поведение близлежащего магнетара

Магнетар в представлении художника. Автор: Carl Knox, OzGrav/Swinburne University of Technology

Исследователи с помощью Murriyang (радиотелескоп CSIRO в Парксе) обнаружили необычные радиоимпульсы от ранее спящей звезды с мощным магнитным полем.

В статье «Линейное преобразование в круговое в поляризованном радиоизлучении магнетара», опубликованной в журнале Nature Astronomy, описывается сложное поведение радиосигналов от магнетара XTE J1810-197.

Магнетары — это тип нейтронных звезд и самые сильные магниты во Вселенной. Этот магнетар, находящийся на расстоянии примерно 8000 световых лет от Земли, также является самым близким из известных к Земле.

Известно, что большинство из них излучают поляризованный свет, хотя свет, который излучает этот магнетар, имеет циркулярную поляризацию, при которой кажется, что свет движется по спирали при движении в пространстве.

Доктор Маркус Лоуэр, научный сотрудник Национального научного агентства Австралии (CSIRO), возглавил последнее исследование и сказал, что результаты неожиданны и совершенно беспрецедентны.

«В отличие от радиосигналов, которые мы видели от других магнетаров, этот излучает огромное количество быстро меняющейся круговой поляризации. Мы никогда раньше не видели ничего подобного», — сказал доктор Лоуэр.

Доктор Маниша Калеб из Сиднейского университета и соавтор исследования сказала, что изучение магнетаров дает понимание физики интенсивных магнитных полей и окружающей среды, которую они создают.

«Сигналы, излучаемые этим магнетаром, предполагают, что взаимодействия на поверхности звезды более сложны, чем предыдущие теоретические объяснения».

Обнаружение радиоимпульсов от магнетаров уже крайне редко: XTE J1810-197 — один из немногих, которые, как известно, производят их.

Хотя непонятно, почему этот магнетар ведет себя так по-другому, у команды есть идея.

«Наши результаты показывают, что над магнитным полюсом магнетара находится перегретая плазма, которая действует как поляризационный фильтр», — сказал доктор Лоуэр.

«Как именно плазма это делает, еще предстоит определить».

Впервые XTE J1810-197 излучал радиосигналы в 2003 году. Затем он замолчал более чем на десять лет. Сигналы были снова обнаружены 76-метровым телескопом Ловелла Манчестерского университета в обсерватории Джодрелл-Бэнк в 2018 году и быстро изучены Мурриянгом, который с тех пор играет решающую роль в наблюдении радиоизлучения магнетара.

Murriyang — радиотелескоп Паркса CSIRO под Млечным Путем. Автор: Alex Cherney/CSIRO

Murriyang — радиотелескоп CSIRO Parkes в поле с дикими кенгуру. Автор: CSIRO

Впечатление художника от магнетара с магнитным полем и мощными струями. Автор: CSIRO

Телескоп диаметром 64 метра на острове Вираджури оснащен новейшим приемником со сверхширокой полосой пропускания. Приемник был разработан инженерами CSIRO, мировыми лидерами в разработке технологий для радиоастрономических приложений.

Приемник позволяет проводить более точные измерения небесных объектов, особенно магнетаров, поскольку он очень чувствителен к изменениям яркости и поляризации в широком диапазоне радиочастот.

Исследования магнетаров, подобных этим, дают представление о ряде экстремальных и необычных явлений, таких как динамика плазмы, всплески рентгеновского и гамма-излучения, а также потенциально быстрые радиовсплески.

Больше информации: Linear to circular conversion in the polarized radio emission of a magnetar, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02225-8

Источник: CSIRO