Астрономи перевернули усталені уявлення про пульсари, виявивши, що ці мертві зірки, що швидко обертаються, випромінюють радіосигнали не тільки зі своїх полюсів, але і з самих околиць свого магнітного поля. Це відкриття кидає виклик десятиліттям встановленої теорії та розкриває набагато складнішу поведінку цих екстремальних космічних об’єктів.
Що таке пульсари?
Пульсари — це тип нейтронних зірок, тобто ядер масивних зірок, що колапсували, які вичерпали своє паливо. Імплозія створює об’єкт настільки щільний, що чайна ложка важила б 10 мільйонів тонн Землі. Цей колапс також генерує неймовірно потужні магнітні поля та розкручує зірку зі швидкістю до 700 обертів на секунду.
У міру обертання зірки промені випромінювання вистрілюють із їх магнітних полюсів, змітаючи всесвіт, як промінь маяка. Ці «космічні маяки» — це те, що ми спостерігаємо як пульсари, і їхня точна швидкість обертання робить їх надійними «годинниками» для вимірювання часу у всесвіті.
Нове Відкриття: Радіовипромінювання з Окраїн
Дослідницька група проаналізувала радіо спостереження 200 мілісекундних пульсарів (надшвидко обертових пульсарів) поряд з даними гамма-випромінювання. Вони виявили, що приблизно третина цих пульсарів випромінює радіохвилі з декількох областей, що оточують зірку, а не тільки з полюсів. Для порівняння, лише 3% повільніше обертаються нейтронних зірок демонструють аналогічну поведінку.
Кореляція між цими віддаленими радіовипромінюваннями і гамма-сплесками, зафіксованими космічним телескопом NASA Fermi, підтвердила, що обидва походять з тих самих неполярних областей навколо пульсарів. Це означає, що радіосигнали не обмежуються вузькими променями, які зазвичай пов’язані з пульсарами.
Роль Токових Листів
Ключем до цього феномену, мабуть, є «струмові листи» — потоки, що обертаються, заряджених частинок, що сягають далеко за межі магнітних полюсів пульсара. Відомо, що ці листи виробляють гамма-випромінювання, і тепер ясно, що вони також генерують радіохвилі.
Команда передбачає, що мілісекундні пульсари випромінюють радіохвилі як з полюсів, так і з цих віддалених струмових листів. Це пояснює, чому в деяких пульсарів непередбачувані радіохвильові патерни: сигнал, що спостерігається, залежить від того, як пульсар орієнтований щодо Землі.
Наслідки для Виявлення та Досліджень
Це відкриття має значні наслідки. Тепер очікується, що пульсари буде легше виявляти, оскільки радіохвилі випромінюються у ширшому діапазоні напрямків. Це особливо важливо для досліджень гравітаційних хвиль, які покладаються на точно синхронізовані сигнали пульсарів.
«Оскільки ми виявляємо сигнали як з поверхонь зірок, так і з самих околиць їх магнітних полів, це дослідження показує, що ці крихітні зірки, що швидко обертаються, ще складніші і дивовижніші, ніж ми думали», — сказав Саймон Джонстон, член команди з CSIRO.
Однак точні механізми, що лежать в основі генерації радіоімпульсів на такій відстані від нейтронних зірок, залишаються загадкою. Розуміння цього процесу має вирішальне значення для використання пульсарів як точні астрономічні інструменти.
По суті, дослідження демонструє, що пульсар набагато динамічніші і непередбачувані, ніж передбачалося раніше, що вимагає переоцінки існуючих моделей.
