Близкий пульсар дает представление о физике излучения у линии смерти

Астрономы изучили пульсар PSR J2129+4119. Эта нейтронная звезда демонстрирует сразу несколько паттернов поведения. Ученые пытаются разгадать ее секреты.

Пульсар
Пульсар. Источник: phys.org

Пульсар со странным поведением

Используя сферический радиотелескоп с апертурой в пятьсот метров (FAST), астрономы из Китайской академии наук (CAS) и других учреждений наблюдали рядом расположенный пульсар, известный как PSR J2129+4119.

Радиоизлучение от пульсаров проявляет разнообразные явления, включая дрейф подимпульсов, исчезновение сигнала или изменение режима. При дрейфе подимпульсов радиоизлучения от пульсара, кажется, дрейфует в фазе вращения внутри основного профиля импульса. Когда речь идет об исчезновении сигнала, излучение от пульсара внезапно прекращается на несколько или сотни периодов импульса, прежде чем восстановиться.

Открытый в 2017 году, PSR J2129+4119 является старым и близким пульсаром, расположенным примерно за 7 500 световых лет. Его пульсовый период составляет 1,69 секунды, показатель дисперсии — 31 см/пк³, а характерный возраст — 342,8 миллиона лет. Пульсар находится ниже так называемой «линии смерти» — теоретической границы на диаграмме период — производная периода, ниже которой поддерживается когерентное радиоизлучение.

Понравился контент? Подписывайся на наше сообщество и получай больше про космос Печатные журналы, события и общение в кругу космических энтузиастов Подписаться на сообщество

Импульсы пульсара за «пределом смерти»

Сейчас команда астрономов под руководством Габтама Менбера Тедилли из CAS исследовала PSR J2129+4119 с помощью высокочувствительных наблюдений FAST, обнаруживших множество явлений излучения от этого пульсара. Ученые заявляют, что, несмотря на расположение значительно ниже традиционной «предела смерти», пульсар демонстрирует длительное и многоформное поведение излучения, включая паузы, слабые импульсы, регулярное излучение и одиночные яркие импульсы.

В частности, наблюдения показывают, что PSR J2129+4119 демонстрирует устойчивое и многомодальное поведение излучения, включая три разных режима: паузы, слабые импульсы и регулярные импульсы. Иногда он излучает яркие импульсы, квазипериодическую микроструктуру и проявляет четкие признаки модуляции подимпульсов. Доля пауз была измерена примерно на уровне 8,13 %.

Особенности радиоизлучения пульсара

Кроме того, наблюдения показали, что как регулярные, так и слабые импульсы PSR J2129+4119 показывают высокую линейную поляризацию. Собранные данные указывают на небольшой угол воздействия (приблизительно –3 градуса), что согласуется с почти касательной линией наблюдения. Похоже, после перерыва регулярные импульсы пульсара демонстрируют усиленные задние компоненты относительно импульсов к перерыву. Это, по словам авторов статьи, свидетельствует о постепенном повторном активировании магнитосферы, а не о чисто геометрическом происхождении.

Полученные данные также показывают, что микроструктура присутствует примерно в 64 % регулярных импульсов пульсара со средней периодичностью 4,57 миллисекунды и средней шириной 4,3 миллисекунды.

Следовательно, все новые результаты свидетельствуют о том, что PSR J2129+4119 остается магнитосферно активным и излучает когерентно, несмотря на низкий уровень потерь энергии.

«Разнообразное поведение пульсара во время наблюдений, включая модуляции, похожие на биты, асимметрию излучения около нулевых уровней и квазипериодическую микроструктуру, свидетельствует о том, что его магнитосфера работает у порога когерентного излучения, предоставляя ценные условия. пульсара», — заключают исследователи.

По материалам phys.org