В последние дни 2018 года, после десятилетнего сна, один из самых сильных магнитов в космосе неожиданно снова активизировался. Этот «магнетар», небесное тело размером с город под названием XTE J1810-197, родился в результате взрыва сверхновой. Его реактивация привела к весьма бурному происшествию.
Сложная игра магнитных полей с раскручивающимися щелчками и поворотами генерировала огромное количество энергии в виде гамма-лучей, рентгеновских лучей и радиоволн.
Наблюдая за такими магнитными извержениями магнитаров, астрономы получают представление о причинах их непредсказуемости. Кроме того, эти события могут быть связаны с загадочными радиосигналами, называемыми быстрыми радиовсплесками, которые исходят из далеких галактик.
В недавних исследованиях, опубликованных в журнале Nature Astronomy, мы наблюдали необычные сдвиги в радиосигналах от уникального объекта, используя данные трех крупнейших радиотелескопов в мире, раскрывая новые детали, никогда ранее не наблюдавшиеся.
Магнитные монстры
Нейтронные звезды, известные как Магнетары, обладают магнитными полями, которые в миллиарды раз сильнее, чем самые сильные магниты Земли. Их магнитные поля со временем постепенно ослабевают, что приводит к огромному давлению на прочный внешний слой звезды. Как только это напряжение достигает предела, кора разрушается, вызывая скручивание магнитного поля. В свою очередь, это скручивание приводит к излучению обильного количества высокоэнергетических рентгеновских и гамма-лучей по мере раскручивания магнитного поля.
В 1979 году мы впервые идентифицировали несколько необычных звезд, позже известных как магнетары, когда мощный гамма-всплеск одной из них был обнаружен различными космическими аппаратами в нашей Солнечной системе. С тех пор было обнаружено еще около тридцати магнетаров, большинство из которых излучают только рентгеновские и гамма-лучи. Но некоторые из этих звезд обладают дополнительной способностью производить радиоволновые сигналы.
Проще говоря, первый обнаруженный «радиоизлучающий» магнетар называется XTE J1810-197. Первоначально он был замечен как сильный излучатель рентгеновского излучения после вспышки в 2003 году. Позже было замечено, что он излучает яркие радиоволны каждые 5,54 секунды во время вращения.
К сожалению, радиосигналы от XTE J1810-197 значительно ослабли всего за два года и в конечном итоге полностью исчезли. В течение более десяти лет после этого радиоизлучения этого небесного объекта не наблюдалось.
Неуверенное начало
11 декабря 2018 года XTE J1810-197, небесный объект, наблюдаемый астрономами, снова начал излучать яркие радиосигналы. Впоследствии это явление было подтверждено 100-метровым радиотелескопом Эффельсберг Института Макса Планка в Германии, а также Мурриянгом, 64-метровым радиотелескопом Паркса CSIRO в Австралии.
Получив подтверждение, три телескопа начали тщательные усилия по мониторингу изменений в радиоизлучении магнетара с течением времени.
Было обнаружено, что радиосигналы, излучаемые XTE J1810-197, после повторной активации оказались сильно линейно поляризованными. Эти сигналы, казалось, колебались либо вертикально, либо горизонтально, либо и то, и другое. Точные измерения угла поляризации позволили нам выяснить, как магнитное поле и ось вращения магнетара совпадают с нашей планетой Земля.
Благодаря тщательным наблюдениям мы обнаружили интригующую находку о сдвигах поляризации звезды: ее ось вращения слегка покачивалась. Совместив это наблюдаемое колебание с вычислительными моделями, мы пришли к выводу, что поверхность магнетара приобрела небольшие неровности в результате извержения.
Эта звезда XTE J1810-917 почти не имела неровностей формы, всего на миллиметр отличаясь от безупречной сферы. Эти недостатки полностью исчезли в течение трех месяцев после пробуждения.
Извращенный свет
Обычно магнетары излучают минимальные радиоволны с круговой поляризацией, которые следуют по спиральной траектории. Однако, что примечательно, XTE J1810-197 излучал огромное количество круговой поляризации во время вспышки в 2018 году.
В ходе наших исследований на Мурриянге мы обнаружили, что вместо этого обычные радиоволны с линейной поляризацией трансформировались в волны с круговой поляризацией.
Ожидалось, что это «преобразование линейного в круговое» произойдет, когда радиоволны пройдут через раскаленное море частиц, существующих в магнитных полях нейтронных звезд.
Несмотря на теорию, предполагающую, что эффект должен реагировать на частоту наблюдений определенным образом, наши выводы не совпали. Однако мы не были слишком шокированы, учитывая сложную природу окружающей среды, окружающей магнетар во время вспышки. Простые теории могут с трудом объяснить различные влияния, действующие в таких сложных сценариях.
Собираем все воедино
Обнаружение небольших колебаний и круговой поляризации в радиоизлучении XTE J1810-197 является значительным достижением, открывающим новые возможности для исследования радиовспышек магнетаров. Это открытие также добавляет ценные детали к нашему пониманию вспышки 2018 года.
Разрушение поверхности магнетара приводит к временному искажению и покачиванию. В то же время его магнитное поле заполнено быстро движущимися чрезвычайно горячими частицами, приближающимися к скорости света.
Используя дополнительные данные, степень колебания может помочь подтвердить наши гипотезы относительно поведения материи при экстремальных плотностях, которых мы не можем достичь в наземных лабораториях. Между тем, несоответствие между наблюдаемым линейным преобразованием в круговое и теорией вдохновляет нас на разработку сложных теорий, объясняющих выход радиоволн из магнитных полей.
Что дальше?
XTE J1810-197 продолжает проявлять активность, но с тех пор стабилизировался, больше не показывая признаков раскачивания или перехода от линейного движения к круговому. Однако стоит отметить, что предыдущие наблюдения других радиогромких магнитаров позволяют предположить, что оба явления могут быть типичными для их вспышек. Проще говоря, звезда XTE J1810-197 все еще активна, но успокоилась без каких-либо дальнейших признаков необычного поведения, таких как колебание или преобразование ее движения из линейного в круговое. Тем не менее, такое поведение может быть обычным явлением во время вспышек других подобных звезд.
Подобно кошкам с непредсказуемым поведением, магнетары заставляют нас гадать об их следующем шаге. Однако благодаря достижениям в области телескопических технологий в Австралии, Германии и Северной Америке мы теперь лучше, чем когда-либо, подготовлены к тому, чтобы воспользоваться этой возможностью, когда кто-то снова станет активным.
Смотрите также
- Дом Дракона 2 сезон: Является ли Рейнира Таргариен бисексуалкой и что привело к поцелую между ней и Мисарией?
- Руководство Джета Кордо по наследию «Звездных войн вне закона»: расположение хранилищ на Тошаре и Киджими
- Бен Аффлек не смог оторваться от Дженнифер Лопес во время бранча на выходных? Пикантные подробности ЗДЕСЬ
- Поцелуй Рейниры и Мисарии в «Доме Дракона» не был написан по сценарию
- Джеймс МакЭвой говорит, что он «всегда готов» вернуться во вселенную Людей Икс, когда «есть хороший материал»
- Как выманить Фредди из зоны безопасности в FNAF: Into The Pit
- «Чувствую, что развивается язва»: выпускница SNL Ларейн Ньюман называет номинантов «Медведя» в категориях комедий
- 20 лет назад Джуд Лоу снял недооцененный научно-фантастический фильм, опередивший свое время
- Тестовый проект
- Почему звезда «Убить Билла» Майкл Мэдсен подал на развод с женой ДеАнной после 28 лет совместной жизни? Вот все, что мы знаем
2024-04-15 16:18