Науковці дослідили джерело рентгенівських хвиль рідкісного пульсара J1023, який ніби перемикається між активним та пасивним станами. У цьому їм допоміг космічний телескоп.
Загадковий пульсар J1023
Міжнародна група астрономів виявила нові докази, що пояснюють, як пульсуючі залишки світил, які вибухнули, взаємодіють із навколишньою матерією у глибинах космосу, використовуючи спостереження з NASA IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) та інших телескопів.
Науковці зі США, Італії та Іспанії зосередили свою увагу на загадковій космічній парі під назвою PSR J1023+0038, або просто J1023. Ця система складається з нейтронної зорі, що швидко обертається й живиться матеріалом від своєї маломасивної зорі-супутника. Остання створила навколо нейтронної зорі акреційний диск. До того ж нейтронна зоря є пульсаром — вона випромінює потужні подвійні промені світла зі своїх магнітних полюсів, обертаючись подібно до маяка.
Система J1023 є рідкісною і цінною для дослідження, оскільки пульсар чітко переходить між активним станом, в якому він живиться від своєї супутникової зорі, й більш спокійним станом, коли він випромінює пульсації, що виявляються у вигляді радіохвиль. Це робить його «перехідним мілісекундним пульсаром».
Джерело рентгенівських хвиль
Головне питання, яке цікавило вчених у цій пульсарній системі, полягало в тому, звідки саме походять рентгенівські промені. Відповідь могла б дати ключ до глибшого розуміння процесів прискорення частинок, фізики акреції та властивостей середовища навколо нейтронних зір у Всесвіті.
Магазин від Universe Space Tech
Журнал Астероїди і Комети №1 2026 (194)
До товаруЗ’ясувалося, що джерелом рентгенівського випромінювання є пульсарний вітер — хаотична суміш газу, ударних хвиль, магнітних полів і частинок, розігнаних майже до швидкості світла. Цей потік стикається з акреційним диском, спричиняючи випромінювання в рентгенівському діапазоні.
Вимірювання кута поляризації
Щоб це визначити, астрономи повинні були виміряти кут поляризації як у рентгенівському, так і в оптичному світлі. Поляризація — це міра впорядкованості світлових хвиль. Вони дослідили поляризацію рентгенівського випромінювання за допомогою IXPE, єдиного телескопа, здатного проводити такі вимірювання в космосі, і порівняли її з оптичною поляризацією, отриманою за допомогою Дуже великого телескопа Європейської південної обсерваторії в Чилі. IXPE був запущений у грудні 2021 року і провів багато спостережень за пульсарами, але J1023 був першою системою такого типу, яку він досліджував.
NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) і обсерваторія Ніла Геррелса Свіфта NASA надали цінні спостереження за системою у високоенергетичному світлі. Інші телескопи, що надали дані, включали дуже велику антену Карла Г. Янскі в Магдалені, Нью-Мексико.
Результат: вчені виявили однаковий кут поляризації для різних довжин хвиль.
Нові дані
Ця інтерпретація ставить під сумнів загальноприйняту думку про випромінювання нейтронних зір у подвійних системах, зазначають дослідники. Попередні моделі вказували, що рентгенівське випромінювання походить від акреційного диска, але це нове дослідження показує, що воно походить від пульсарного вітру.
«IXPE спостерігав багато ізольованих пульсарів і виявив, що пульсарний вітер живить рентгенівське випромінювання», — сказав астрофізик NASA Філіп Каарет, головний дослідник IXPE в Центрі космічних польотів імені Маршалла NASA в Хантсвіллі, штат Алабама. «Ці нові спостереження показують, що пульсарний вітер забезпечує більшу частину енергії, що випромінюється системою».
Астрономи продовжують вивчати перехідні мілісекундні пульсари, оцінюючи, як спостережувані фізичні механізми порівнюються з механізмами інших пульсарів і пульсарних вітрових туманностей. Вчені погоджуються, що висновки із цих спостережень можуть допомогти вдосконалити теоретичні моделі, що описують, як пульсарні вітри генерують випромінювання, і наблизити дослідників на крок до повного розуміння фізичних механізмів, що діють у цих надзвичайних космічних системах.
За матеріалами phys.org
