В 2020 году астрономы обнаружили новый экзотический магнетар. Новые наблюдения рентгеновской обсерватории НАСА Чандра подтверждают идею о том, что это еще и пульсар, то есть он излучает регулярные импульсы света.
Магнитар (магнетар) – тип нейтронной звезды, невероятно плотный объект, в основном состоящий из плотно упакованных нейтронов, которые образуются из коллапсирующего ядра массивной звезды во время взрыва сверхновой.
Что отличает магнетары от других нейтронных звезд, так это то, что они обладают самыми мощными известными магнитными полями во Вселенной. Для контекста, сила магнитного поля нашей планеты имеет значение около одного гаусса, в то время как магнит холодильника дает около 100 гаусс. С другой стороны, магнетары обладают магнитным полем около квадриллиона гаусс. Если бы магнетар был расположен на шестой части пути к Луне (около 60000 км), он стер бы данные со всех кредитных карт на Земле.
12 марта 2020 года астрономы обнаружили новый магнитар с помощью телескопа NASA Neil Gehrels Swift. Это только 31-й известный магнетар из примерно 3000 известных нейтронных звезд.
После последующих наблюдений исследователи определили, что этот объект, получивший название J1818.0-1607, был особенным по другим причинам. Во-первых, это может быть самый молодой известный магнетар, возраст которого оценивается примерно в 500 лет. Это основано на том, насколько быстро скорость вращения замедляется, и предположении, что он родился намного быстрее. Во-вторых, он также вращается быстрее, чем любой ранее обнаруженный магнетар, вращаясь один раз каждые 1,4 секунды.
Наблюдения Чандры J1818.0-1607, полученные менее чем через месяц после открытия с помощью Свифта, дали астрономам первое изображение этого объекта в рентгеновских лучах с высоким разрешением. Данные Chandra выявили точечный источник, где находился магнетар, который окружен диффузным рентгеновским излучением, вероятно, вызванным отражением рентгеновских лучей от пыли, расположенной поблизости. (Часть этого диффузного рентгеновского излучения также может быть вызвана ветрами, дующими с нейтронной звезды.)
Харша Блумер из Университета Западной Вирджинии и Самар Сафи-Харб из Университета Манитобы в Канаде недавно опубликовали результаты наблюдений Чандры J1818.0–1607 в Astrophysical Journal Letters.
Это составное изображение содержит широкое поле зрения в инфракрасном диапазоне от двух миссий НАСА, космического телескопа Spitzer и Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE), сделанных до открытия магнетара. Рентгеновские лучи от Чандры показывают магнетар фиолетовым цветом. Магнитар расположен недалеко от плоскости галактики Млечный Путь на расстоянии около 21000 световых лет от Земли.
Другие астрономы также наблюдали J1818.0-1607 с помощью радиотелескопов, таких как Очень большая матрица Карла Янского (VLA) NSF, и определили, что он излучает радиоволны. Это означает, что он также имеет свойства, аналогичные свойствам типичного «вращающегося пульсара», типа нейтронной звезды, испускающей излучение, которые регистрируется как повторяющиеся импульсы при ее вращении и замедлении. Было зарегистрировано, что только пять магнетаров, включая этот, также действуют как пульсары, что составляет менее 0,2% известной популяции нейтронных звезд.
Наблюдения Чандры также могут подтвердить эту общую идею. Сафи-Харб и Блумер изучили, насколько эффективно J1818.0-1607 преобразовывает энергию уменьшающейся скорости вращения в рентгеновские лучи. Они пришли к выводу, что эта эффективность ниже, чем у магнитаров, и, вероятно, находится в пределах диапазона, найденного для других пульсаров с вращательной силой.
Ожидается, что взрыв, создавший магнетар такого возраста, оставил после себя заметное поле обломков. Чтобы найти этот остаток сверхновой, Сафи-Харб и Блумер изучили рентгеновские лучи от Чандры, инфракрасные данные от Спитцера и радиоданные от VLA. Основываясь на данных Spitzer и VLA, они обнаружили возможные свидетельства остатка, но на относительно большом расстоянии от магнетара. Чтобы преодолеть это расстояние, магнетар должен был бы двигаться со скоростью, намного превышающей скорости самых быстрых известных нейтронных звезд, даже если предположить, что он намного старше, чем ожидалось, что позволило бы пройти больше времени.
