Учёные раскрыли связь между высотой излучения и «замиранием» пульсаров

Диаграммы рассеяния, показывающие распределение доли замираний (NF) в зависимости от высоты (rL) для трёх различных диапазонов углов наклона. Каждая диаграмма представлена в одном и том же логарифмически-линейном масштабе. Автор: XAO

Радиопульсар похож на космический маяк — это чрезвычайно плотная, быстро вращающаяся звезда, испускающая лучи радиоволн. Если Земля оказывается на пути такого луча, фиксируется «импульс» радиоволн.

Иногда импульсы просто прекращаются, словно луч маяка внезапно выключается на некоторое время. Это явление называется «замиранием» импульсов (pulse nulling), а доля замираний описывает, как часто это происходит.

Исследователи из Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук раскрыли связь между долей замираний и высотой излучения, смоделировав изучение корреляций между этими параметрами и геометрией излучения. Это даёт новое представление о внутренних процессах в магнитосферах пульсаров.

Их работа была опубликована в журнале Research in Astronomy and Astrophysics.

Используя крупномасштабное моделирование 9000 пульсаров с замираниями, каждый из которых охватывал 1000 оборотов, исследователи обнаружили, что пульсары с низкой долей замираний и большими углами наклона (когда магнитная и вращательная оси сильнее смещены) склонны излучать радиоволны с больших высот в своих магнитосферах.

Напротив, пульсары с высокой долей замираний и меньшими углами наклона излучают с меньших высот, что позволяет предположить, что геометрия излучения фундаментально влияет на стабильность радиосигналов пульсара.

Исследователи также выяснили, что пульсары, испускающие радиосигналы с меньших высот, демонстрируют широкий разброс в частоте замираний. Но когда радиоволны исходят из более высоких слоёв, пульсары, как правило, излучают более стабильно.

Результаты указывают на то, что молодые пульсары склонны к замираниям на больших высотах излучения по сравнению со старыми пульсарами. Это говорит об ослаблении механизма радиоизлучения с высотой по мере старения пульсара.

Больше информации: Rai Yuen, Pulsar Pulse Nulling Fraction and Emission Height, Research in Astronomy and Astrophysics (2025). DOI: 10.1088/1674-4527/adfb4a

Источник: Chinese Academy of Sciences