Астрономы обнаружили новые «глюки» в гамма-пульсаре PSR J0007+7303

Глюки в PSR J0007+7303. Верхняя панель показывает остаточную частоту (∆ν), средняя панель демонстрирует эволюцию остаточной частоты (∆ν) после удаления средней частоты пост-глюка, нижняя панель — производную частоты вращения с удалённым средним значением. Вертикальные пунктирные линии обозначают моменты глюков. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.18187

Китайские астрономы использовали космический гамма-телескоп NASA Fermi для долгосрочного изучения яркого гамма-пульсара PSR J0007+7303. В результате они обнаружили дополнительные «глюки» — внезапные скачки частоты вращения этого пульсара. Новые данные были опубликованы 24 июля на сервере препринтов arXiv.

Пульсары — это сильно намагниченные вращающиеся нейтронные звезды, испускающие импульсы электромагнитного излучения с интервалами от миллисекунд до секунд. Наблюдения показывают, что многие пульсары демонстрируют внезапные скачки частоты вращения, называемые глюками.

PSR J0007+7303, расположенный примерно в 4500 световых годах от Земли, является ярким радиотихим гамма-пульсаром в остатке сверхновой CTA1. Его период вращения составляет около 0,316 секунды, а характерный возраст — примерно 13 900 лет.

Этот пульсар был первым, обнаруженным телескопом Fermi, и предыдущие наблюдения с помощью его инструмента Large Area Telescope (LAT) выявили четыре глюка. Теперь команда астрономов под руководством Чжи-Сяна Юя из Гуйчжоуского педагогического университета (Китай) сообщает о новых глюках в поведении PSR J0007+7303.

«В этой статье мы представляем результаты 15-летнего мониторинга этого пульсара с использованием данных Fermi-LAT. Мы идентифицировали девять глюков, пять из которых обнаружены впервые», — пишут исследователи.

Новые глюки имеют амплитуду от 10^-6 до 10^-9, причём два из них классифицированы как малые и произошли между ранее зарегистрированными. Наблюдения показали, что после всех девяти глюков PSR J0007+7303 не наблюдается значительного экспоненциального восстановления частоты вращения.

Согласно исследованию, глюки происходят с интервалом примерно 1–2 года, а их частота составляет около 0,56 в год, что соответствует молодому возрасту звезды. Астрономы отметили, что интервалы между глюками случайны: самый длинный превышает три года, а самый короткий составляет 44 дня.

Кроме того, команда Юя проанализировала влияние глюков на эволюцию потока, профилей импульсов и среднего фазового спектра. Однако значительных изменений обнаружено не было, что говорит о стабильности излучения пульсара несмотря на внутренние изменения.

Астрономы также провели параметрический анализ глюков. Результаты указывают, что доля момента инерции корковой сверхтекучей компоненты, участвующей в глюках, составляет около 1,06%. Это, по мнению учёных, подтверждает внутреннее происхождение глюков в PSR J0007+7303.

Авторы планируют продолжить мониторинг пульсара, чтобы обнаружить больше глюков и лучше понять физические механизмы этого явления.