Использовав данные, полученные космической рентгеновской обсерваторией «Чандра» аэрокосмического агентства NASA группа американских астрономов подтвердила наличие самого молодого пульсара нашей галактики. Открытие может предоставить исследователям новые данные об эволюции звезд. Выводы ученых были опубликованы в журнале Astrophysical Journal, сообщается на официальном сайте проекта «Чандра».
После того, как у массивных звезд заканчивается водород для поддержания термоядерной реакции, происходит коллапс, приводящий к взрыву сверхновой. В результате этого взрыва может появиться нейтронная звезда, представляющая собой остаток ядра взорвавшейся звезды. Несмотря на свои крошечные размеры, эти нейтронные звезды обладают невероятной плотностью, а еще они очень быстро вращаются и выбрасывают яркие лучи энергии, что делает их похожими на маяки. Ученые на Земле определяют эти выбросы как импульсы – отсюда и название «пульсары».
Впервые пульсары были обнаружены в 60-х годах прошлого века. С тех пор астрономы определили наличие как минимум 2000 подобных объектов. Тем не менее многие загадки, связанные с пульсарами, по-прежнему остаются нераскрытыми. Например, мы еще не разобрались во всем диапазоне разнообразия поведения этих странных объектов, а также мало знаем об истинной природе звезд, которые их порождают.
Новые данные с рентгеновского телескопа «Чандра» могут прояснить некоторые из этих вопросов. Группа астрономов обнаружила подтверждение тому, что внутри туманности, появившейся после взрыва сверхновой Kes 75, расположенной примерно в 19 000 световых годах от Земли, находится самый молодой из известных пульсар Млечного Пути.
Очень высокая скорость вращения, а также очень сильное магнитное поле объекта образуют ударную волну, ветер из высокоэнергитических частиц и антиматерии, которые уносятся от него со скоростью близкой к скорости света. Мощный пульсарный ветер создает вокруг Kes 75 огромный намагниченный пузырь из высокозаряженных частиц — пульсарную туманность (можно видеть на изображении ниже).
На этом составном изображении Kes 75 высокозаряженные частицы, наблюдаемые «Чандрой» обозначены синим цветов, они окружают непосредственное пространство вокруг пульсара. Низкозаряженные частицы отмечены фиолетовым. Они разбросаны на гораздо большем расстоянии от объекта.
Получить финальное изображение позволил анализ данных, собранных «Чандрой» в 2000-м, 2006-м, 2009 и 2016-м годах. В этих данных содержалась информация о том, как изменялось состояние и внешний вид пульсарной туманности. Если верить расчетам, пульсарная туманность расширяется с невероятной скоростью около 1 миллиона метров в секунду.
Ученые предполагают, что такая невероятная скорость может объясняться тем, что туманность расширяется внутри относительно менее плотной окружающей среды. Если говорить конкретнее, астрономы считают, что она расширяется внутри газообразного пузыря, образованного в результате распада в разряженный железный газ появившегося при взрыве сверхновой радиоактивного никеля, что в свою очередь еще и увеличило яркость сверхновой. Если это действительно так, то у астрономов появилось новое представление о самом сердце взрыва звезды, а также о том, какие элементы в результате этого взрыва могут образовываться.
Скорость расширения туманности также говорит о том, что сам взрыв Kes 75 мог наблюдаться с Земли примерно пять столетний назад. Напомним, что объект находится в 19 000 световых годах от нас, поэтому ни о каком наблюдении в реальном времени речи не идет. Однако кроме данных о взрывах сверхновых Тихо Браге (SN 1572) и сверхновой Кеплера (SN 1604) никаких упоминаний о Kes 75 в исторических хрониках не обнаружено.
Почему Kes 75 не была видна с Земли? Наблюдения космического рентгеновского телескопа «Чандра», а также более ранние наблюдения другими телескопами указывают на то, что свет взрыва сверхновой мог быть закрыт от Земли плотным скоплением межзвездного газа и пыли находящегося в поле наблюдения. Для научных инструментов того времени свет сверхновых оказался слишком тусклым, чтобы они смогли его различить.
Астрономы также отмечают, что яркость пульсарной туманности в период наблюдений с 2000-го по 2016-й годы снизилась на 10 процентов и теперь в основном сконцентрирована в ее северной области. Столь быстрые изменения, наблюдаемые в пульсарной туманности Kes 75, а также ее необычная структура указывают на необходимость разработки более точных моделей эволюции пульсарных туманностей, считают исследователи.
Обсудить открытие астрономов можно в нашем Telegram-чате.
