Сигнал от мертвой звезды, над которым астрономы бились 17 лет, наконец-то расшифрован

Из светящейся паутины, образованной когда-то от колоссального взрыва, исходит загадочный радиосигнал. Его источник — умершая навсегда звезда. Астрономы называют это место Крабовидным пульсаром. И он посылает загадочный импульс, который много лет ставит астрономов всего мира в тупик. Зубцы сигнала на графике странным образом похожи на полосы, украшающие тело африканского животного. Вот поэтому ученые и назвали его «узором зебры».

30 раз за секунду

Для начала немного предыстории. Крабовидный пульсар — это остаток сверхновой звезды, который никак не хочет успокоиться. Сама звезда вспыхнула на земном небосводе в 1054 году, и это событие зафиксировано в хрониках многих государств, и европейских, и азиатских.

Астрофизики говорят, что это был крайне впечатляющий уход из жизни, с яркими эффектами. Массивная звезда, словно бы чихнув, одним движением вышвырнула в окружающее пространство свою внешнюю оболочку. Ядерный синтез прекратился, и ядро начало стремительно сжиматься под собственным весом, произошел коллапс, и на свет появилось новое космическое тело — нейронная звезда.

Такие звезды — одновременно и сверхплотные, и крошечные по размерам объекты. К примеру, самая тяжелая нейронная звезда в 2,3 раза тяжелее нашего Солнца, но при этом имеет диаметр всего 20 км.



Часть нейронных звезд являются пульсарами и постоянно посылают радиосигналы, которые исходят из полюсов. При этом нейтронная звезда вращается вокруг своей оси с невероятной скоростью. Если прибегнуть к аналогии, то радиоволны очень похожи на лучи маяка, которые, проходя мимо Земли, создают впечатление, что звезда пульсирует.

Что касается Крабовидного пульсара, то период его вращения равен примерно 33 миллисекундам. Следовательно, пульсирует мертвая звезда приблизительно раз 30 за секунду.

Полосатый, как зебра

Астрономы открыли загадочный пульсар еще в 60-х годах прошлого века. Он находится в самом центре похожего на паутины светящегося облака, которое состоит из обломков, постепенно уходящих в разные стороны. Крабовидный пульсар — это первая звезда, про которую ученые могут сказать со стопроцентной уверенностью, что она и есть результат взрыва сверхновой.



Таинственный узор в виде полос зебры был обнаружен в 2007 году. И с тех пор этот радиосигнал стал головной болью для астрофизиков всей планеты. Никто из ученых не может объяснить, почему он такой.

Крабовидный пульсар — это удивительный объект, который излучает свет почти во всех диапазонах электромагнитного спектра, от радио- до рентгеновского излучения. Уникальность его заключается в том, что он единственный известный астрономам пульсар, который создает узор, похожий на полоски зебры. И этот узор наблюдается лишь в одном диапазоне его излучения.

Основная часть света, которую испускает пульсар, похожа на свет других подобных объектов. Но существует особая область, где свет пульсара ведет себя крайне необычно. Это таинственное излучение имеет частоту, схожую с частотой микроволн, используемых в бытовых печах.

На основании данных, которые исследователи собирали долгих 17 лет, астроном Михаил Медведев (Канзасский университет, США) выдвинул свою теорию. Русский ученый предположил: эти узоры возникают из-за того, что свет проходит через облако заряженных частиц вокруг пульсара. Таким образом, возникает эффект, очень похожий на то, что происходит, когда свет проходит через призму и разбивается на цвета радуги.



Дальше, признается Медведев, все было проще. Идея помогла астрофизику создать математическую модель, которая смогла объяснить, как образуются эти узоры. Модель показала: когда радиоволны проходят через облако частиц возле пульсара, они взаимодействуют с магнитным полем, создавая полосатый рисунок, напоминающий зебру.

Все дело в плазме

— Медведев.

Ученый считает, что его метод поможет измерять плотность плазмы вокруг пульсаров и изучать их поведение в экстремальных условиях. Хотя Крабовидный пульсар особенный — он молодой и очень активный, — существуют и другие подобные объекты, которые тоже можно исследовать таким способом. Таким образом, наука будет лучше понимать, как работают молодые и активные пульсары, и может улучшить наши методы наблюдения за ними.