Известно, что этот таинственный объект почти постоянно переключается между двумя режимами яркости, что до сих пор было загадкой. Но теперь астрономы обнаружили, что внезапные выбросы вещества из пульсара в течение очень коротких периодов ответственны за своеобразные переключения.
“Мы были свидетелями экстраординарных космических событий, когда огромные количества вещества, похожие на космические пушечные ядра, были запущены в космос за очень короткий промежуток времени в десятки секунд из небольшого плотного небесного объекта, вращающегося с невероятно высокими скоростями”, - говорит Мария Кристина Баглио, исследователь из Нью-Йоркского университета Абу-Даби, аффилированного с Итальянским национальным институтом астрофизики (INAF), и ведущий автор статьи, опубликованной сегодня в Astronomy & Astrophysics.
Пульсар - это быстро вращающаяся магнитная мертвая звезда, которая испускает пучок электромагнитного излучения в космос. При вращении этот луч проносится по космосу — очень похоже на луч маяка, сканирующий окрестности, — и обнаруживается астрономами, когда пересекает линию обзора Земли. Это заставляет звезду пульсировать яркостью, видимой с нашей планеты.
PSR J1023+0038, или сокращенно J1023, представляет собой особый тип пульсара со странным поведением. Расположенный примерно в 4500 световых годах от нас в созвездии Секстанта, он близко обращается вокруг другой звезды. За последнее десятилетие пульсар активно оттягивал материю от своего компаньона, которая скапливалась в диске вокруг пульсара и медленно падала к нему.
С тех пор, как начался этот процесс накопления вещества, рассеивающий луч практически исчез, и пульсар начал непрерывно переключаться между двумя режимами. В режиме ‘high’ пульсар излучает яркие рентгеновские лучи, ультрафиолет и видимый свет, в то время как в режиме ‘low’ он более тусклый на этих частотах и излучает больше радиоволн. Пульсар может оставаться в каждом режиме в течение нескольких секунд или минут, а затем переключаться в другой режим всего за несколько секунд. Это переключение до сих пор озадачивало астрономов.
"В нашей беспрецедентной кампании наблюдений для понимания поведения этого пульсара участвовала дюжина новейших наземных и космических телескопов", говорит Франческо Коти Зелати, исследователь Института космических наук, Барселона, Испания, и соавтор статьи. Кампания включала в себя очень большой телескоп ESO (VLT) и телескоп ESO New Technology Telescope (NTT), которые регистрировали видимый и ближний инфракрасный свет, а также большую миллиметровую / субмиллиметровую матрицу Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), партнером которой является ESO. За две ночи в июне 2021 года они наблюдали, как система совершила более 280 переключений между высоким и низким режимами.
“Мы обнаружили, что переключение режимов происходит в результате сложного взаимодействия между ветром пульсара, потоком частиц высокой энергии, уносящихся от пульсара, и веществом, текущим к пульсару”, - говорит Коти Зелати, который также связан с INAF.
В низком режиме вещество, текущее к пульсару, выбрасывается узкой струей, перпендикулярной диску. Постепенно это вещество скапливается все ближе и ближе к пульсару, и, когда это происходит, на него воздействует ветер, дующий от пульсирующей звезды, вызывая нагрев вещества. Система сейчас находится в режиме повышенной мощности, ярко светясь в рентгеновском, ультрафиолетовом и видимом свете. В конечном итоге капли этого горячего вещества удаляются пульсаром с помощью струи. При меньшем количестве горячего вещества в диске система светится менее ярко, переключаясь обратно в режим низких частот.
Хотя это открытие раскрыло тайну странного поведения J1023, астрономам еще многому предстоит научиться при изучении этой уникальной системы, и телескопы ESO будут продолжать помогать астрономам наблюдать этот своеобразный пульсар. В частности, чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT), который в настоящее время строится в Чили, предоставит беспрецедентный обзор механизмов переключения J1023. “ELT позволит нам получить ключевое представление о том, как обилие, распределение, динамика и энергетика поступающего вещества вокруг пульсара зависят от поведения переключения режимов”, - заключает Серджио Кампана, директор по исследованиям обсерватории INAF Брера и соавтор исследования.
Источник: ESO
Информация о космосе также есть в сообществе в ВК https://vk.com/fotoastronomiya
