Космічна обсерваторія «Чандра» виявила дуже довгий рентгенівський «хвіст» у пульсара PSR J0357 +3205 (PSR J0357) – швидко обертається нейтронної зірки, яка випускає випромінювання, що приходить на Землю у вигляді періодичних імпульсів.

Перші відомості про PSR J0357 астрономи отримали в 2009-му, коли його гамма-випромінювання зареєстрував телескоп "Фермі". Було встановлено, що цей пульсар знаходиться приблизно в 1 600 світлових роках від нас у сузір'ї Персея і має середній вік (~ 500 000 років). Його особливістю назвали надзвичайно малу втрату енергії в природному процесі поступового уповільнення обертання.

Близькість до Землі зробила PSR J0357 одним з кандидатів на рентгенівське дослідження, і в жовтні 2009-го «Чандра» виконала такі спостереження в діапазоні енергій 0,5-10 кеВ. Рентгенівський еквівалент гамма-джерела був знайдений без особливих проблем, але увагу вчених привернув не сам пульсар, а розташувався поруч шлейф шириною близько 1,5 кутової хвилини, що простягнувся більш ніж на 9 кутових хвилин і, мабуть, пов'язаний з PSR J0357. Розмір, виражений в кутових одиницях, на відстані в 1 600 світлових років перетвориться в фізичну довжину, рівну 4,2 світлових року.

Пульсар PSR J0357 і його рентгенівський «хвіст». Дані «Чандри» виділені синім, а результати оптичних спостережень – жовтим. (Ілюстрація НАСА / CXC / IUSS / A. De Luca et al / DSS.)

Спектр знайденого «хвоста» співвідноситься з синхротронним випромінюванням, що випускаються релятивістськими зарядженими частинками, які йдуть по викривленим магнітним полем траєкторіях. Подібні рентгенівські шлейфи вже спостерігалися, і їх поява пов'язували з тим, що обертаються зірки рухаються у просторі з надзвуковою швидкістю. У цьому випадку джерелами синхротронного випромінювання стають частки пульсарного вітру, прискорені на кордоні ударної хвилі.

Але ця теоретична схема не надто добре описує характеристики нового шлейфу. По-перше, згадані вище малі енергетичні втрати, характерні для PSR J0357, обмежують енергію частинок пульсарного вітру, і її розрахункове значення важко узгодити з спостерігаються параметрами синхротронного випромінювання. По-друге, всі відомі вченим «надзвукові» пульсари мають яскраве рентгенівське обрамлення, а у PSR J0357 воно відсутнє. По-третє, виміряна «Чандра» поверхнева яскравість «хвоста» поступово зростає в міру віддалення від пульсара і досягає максимуму приблизно в чотирьох кутових хвилинах від нього, тоді як виділяються ділянки інших витягнутих шлейфів знаходяться поряд з створили їх нейтронними зірками.

Прояснити ситуацію мають нові спостереження на «Чандре» і космічному рентгенівському телескопі XMM-Newton. Якщо астрономи зуміют зареєструвати власний рух PSR J0357, і його напрям співпаде з віссю шлейфу, то розглянуте теоретичне пояснення можна вважати правильним.

За матеріалами: НАСА

Tweet