Мертва зірка допомогла вченим розгадали секрет загадкових сигналів з космосу

Спостереження астрономів

Впродовж певного часу астрономи спостерігали потужні збої в магнетарі (нейтронній зорі з надпотужним магнітним полем) поблизу серця Чумацького Шляху. Йдеться про різкі зміни в обертанні зірки, які можуть виникати внаслідок раптових структурних змін.

Відомо, що нейтронні зірки (які ще називають мертвими зірками), виникають після загибелі масивних звичайних зірок. Вони являють собою дуже щільне ядро померлої зірки, що складається з нейтронів.

Ця мертва зірка має діаметр близько 20 км, але її маса може бути вдвічі більшою за масу Сонця. Дослідники виявили, що збої могли, імовірно, суттєво прискорили її швидкість.

Водночас явище, яке сповільнює нейтронну зірку після таких збоїв, може допомогти розкрити таємницю - що відбувається всередині магнетара і як ці дивні тіла запускають так звані швидкі радіосплески, або ж FRB (з англійської - Fast Radio Bursts).

Що відомо про швидкі радіосплески

Швидкі радіосплески (FRB) є таємничими та швидкоплинними імпульсами світла (радіоімпульсами), які можуть бути настільки яскравими, що на коротку мить затьмарюють світло цілої галактики. При цьому вони "несуть" в собі величезну кількість енергії.

Вчені знають, що такі імпульси тривалістю кілька секунд існують, однак ніхто досі не міг точно визначити, чому саме вони виникають і яка в них природа.

Складність полягає в тому, що більшість швидких радіосплесків формуються далеко за межами нашої галактики, тому точне місце їхнього розташування визначити можна, але чому вони виникають - зрозуміти важко.

Магнетар, що випускає FRB (ілюстрація: ESA)

Результати проведеного дослідження

Досліджуваний FRB виник у Чумацькому Шляху на відстані 30 тисяч світлових років від Землі у 2020 році. Джерелом радіосплеску став магнетар SGR 1935+2154, який був водночас пульсаром (різновидом нейтронних зірок, які є космічним джерелом електромагнітного випромінювання).

Вчені припустили, що на цій зірці виникають спалахи, схожі на подібні викиди енергії на Сонці, й спробували зрозуміти, як саме магнетар міг викинути величезну кількість енергії за дуже короткий період часу.

Уточнюється, що автори дослідження використовували:

• прилад NICER, розміщений на борту Міжнародної космічної станції
• космічний телескоп NuSTAR

Науковці виявили, що магнетар зазвичай здійснює три повних обертання за секунду, але перший збій викликав збільшення швидкості обертання, а другий - ще одне збільшення швидкості (у 100 разів більше, ніж перше).

В інтервалі між появою збоїв вчені спостерігали значне зниження швидкості обертання нейтронної зірки - саме тоді магнетар випустив FRB.

Згідно з результатами дослідження можна припустити, що існує зв'язок між швидкими радіосплесками та швидкістю обертання магнетара.

Автори дослідження припускають, що накопичена магнітна енергія нейтронної зірки була викинута завдяки тому, що з'явилися потрібні умови для її появи у вигляді зміни обертання магнетара.