Стажёр отдела дистанционного зондирования Военно-морской исследовательской лаборатории США (NRL) Амарис МакКарвер и группа астрономов обнаружили быстро вращающуюся нейтронную звезду, которая испускает излучение, словно космический маяк.

Этот пульсар, обозначенный как GLIMPSE-C01A, является первым в своем роде, обнаруженным в звёздном скоплении Glimpse-CO1, расположенном в галактической плоскости Млечного Пути примерно в 10 700 световых годах от Земли.

На этой иллюстрации облака заряженных частиц движутся вдоль линий магнитного поля пульсара (синие) и создают похожий на маяк луч гамма-лучей (фиолетовый). Источник: NASA

Быстро вращающаяся нейтронная звезда, или «пульсар», была обнаружена с помощью Very Large Array (VLA) 27 февраля 2021 года, но оставалась «погребённой» под огромным объёмом данных до тех пор, пока МакКарвер и её коллеги не нашли звезду летом 2023 года. Этот пульсар вращается сотни раз в секунду и является идеальным объектом для изучения физики в экстремальных условиях, которые не встречаются больше нигде во Вселенной.

Миллисекундные пульсары, такие как GLIMPSE-C01A, рождаются в результате взрывов сверхновых, когда звёзды с массой, превышающей массу Солнца примерно в восемь раз, достигают конца своей жизни. В результате коллапса ядра звезды и ударных волн в её внешних слоях, большая часть массы звезды теряется, а оставшееся ядро сжимается в плотное состояние, богатое нейтронами. Это сжатие также ускоряет вращение ядра, что может привести к созданию мощных магнитных полей и выбросу заряженных частиц в виде джетов (струй).

Миллисекундные пульсары могут быть использованы в качестве «космических часов», позволяющих измерять гравитационные волны и создавать «небесный GPS» для навигации космических аппаратов.

«Миллисекундные пульсары предлагают многообещающий метод автономной навигации космических аппаратов с низкой околоземной орбиты в межзвёздное пространство, независимо от контакта с Землёй и доступности GPS», — отметил астроном из Отдела дистанционного зондирования NRL Эмиль Полисенски.

Иллюстрация быстро вращающейся нейтронной звезды или пульсара. Вставка: снимок VLITE 340 МГц объекта GLIMPSE-C01A от 27 февраля 2021 года. Источник: NASA / National Radio Astronomy Observatory / NRL / Texas Tech

Обнаружение GLIMPSE-C01A подчёркивает важную роль, которую студенты-стажёры играют в передовых исследованиях. МакКарвер, одна из 16 стажёров отделения радио-, инфракрасных и оптических датчиков в NRL DC, сказала: «В самом начале моей карьеры было волнительно увидеть, как сомнительный проект оказался столь успешным». Это открытие также демонстрирует эффективность поиска пульсаров с помощью измерений радиояркости на разных частотах и использования имеющихся обзоров неба в сочетании с данными VLITE.

Обнаружение GLIMPSE-C01A открывает дверь в новую эру поиска сильно рассеянных и сильно ускоренных пульсаров. Команда планирует продолжить исследования, чтобы получить более подробные свойства этого пульсара и открыть новые возможности для изучения физики в экстремальных условиях.

Подробнее на iXBT