Наша галактика, повна вибухаючих зірковиків
Коли масивні зірки вибухають, як наднові, вони не згасають вночі, а іноді сліпуче світяться гамма-променями високої енергії. Що дає силу цим зоряним залишкам енергії?
Блакитна точка на цьому зображенні позначає місце енергійного пульсара, обертового магнітного ядра зірки, яка вибухнула як наднова. Фото: NASA/JPL-Caltech/SAO
Ядерний спектроскопічний телескоп NASA, або NuSTAR, зміг заглянути в певне місце за допомогою сильних гамма-променів і підтвердити джерело як мертву зірку, яку називають пульсаром. Пульсари - це один із видів зоряного сміття, який залишається, коли зірки вибухають як наднові.
Браслети найчастіше стоять за цими гамма-променями в нашій галактиці; іншими джерелами можуть бути зовнішні частини залишків наднової, двійкові зірки, що випромінюють рентгенівські промені, та області з утворенням зірок.
За останні роки Інститут астрономії імені Макса Планка (HESS) виявив у Чумацькому шляху понад 80 надзвичайно потужних ділянок гамма-випромінювання, які називаються джерелами гамма-випромінювання з високою енергією. Більшість із них були пов’язані з попередніми вибухами наднової, але для багатьох основне спостережуване джерело гамма-променів залишається невідомим.
Джерело гамма-випромінень, ідентифіковане в цьому новому дослідженні, яке називається HESS J1640-465, є одним з найяскравіших виявлених на сьогодні. Вже було відомо, що він пов’язаний із залишком наднової, але джерело його сили було незрозумілим. Дані свідчать про те, що джерело живлення було пульсаром, але газові хмари перекривають огляд.
NuSTAR змогла вловлювати високоенергетичні рентгенівські промені, що надходять швидкими, регулярними імпульсами від HESS J1640-465. Ці дані призвели до відкриття PSR J1640-4631 - пульсара, який обертається п’ять разів на секунду і є джерелом живлення обох типів променів - високоенергетичного рентгенівського та гамма-променів.
Сильні магнітні поля пульсара генерують сильні електричні поля, які прискорюють заряджені частинки поблизу поверхні з неймовірною швидкістю, близькою до швидкості світла. Частинки рухаються дуже швидко, потім взаємодіють з магнітними полями, утворюючи потужні пучки високоенергетичних гамма-променів та рентгенівських променів.
Нові дані дозволили астрономам виміряти швидкість, з якою пульсар уповільнюється, близько 30 мікросекунд на рік, і те, як ця швидкість обертання зменшується з часом. Відповіді допоможуть дослідникам зрозуміти, як ці обертові магніти, мертві ядра зірок, можуть бути джерелом такого екстремального випромінювання в нашій галактиці.