Открыт рекордсмен Галактики по вращению среди пульсаров
Группа канадских и американских астрономов опубликовала в журнале Science сообщение об открытии пульсара с рекордно высокой скоростью вращения - 716 оборотов в секунду.
Нейтронная звезда находится в шаровом звездном скоплении Tersan 5 недалеко от центра Галактики. В скоплении обнаружено еще 32 миллисекундных пульсара.
Рекордсмен скорости вращения получил обозначение PSR J1748-2446ad. Цифры в этой записи означают небесные координаты пульсара (прямое восхождение и склонение), а буквы "ad" добавлены для того, чтобы отличать его от других пульсаров, которые находятся в том же звездном скоплении и почти совпадают по координатам. Пульсар входит в состав тесной двойной системы с орбитальным периодом чуть больше суток. Вторая звезда системы по массе заметно уступает Солнцу, однако она, по-видимому, имеет огромную раздувшуюся оболочку. Это приводит к тому, что в системе периодически происходят длительные затмения - около 40% времени пульсар недоступен для наблюдений.
Пульсары представляют собой быстро вращающиеся нейтронные звезды, на поверхности которых в районе магнитных полюсов расположены "горячие" области, генерирующие излучение. При вращении звезды луч описывает в пространстве конус, и если на своем пути он попадает на Землю, то мы можем наблюдать периодические всплески излучения.
Ранее рекорд скорости вращения среди нейтронных звезд принадлежал пульсару PSR B1937+21, который делает 642 оборота в секунду. Исторически это был первый открытый миллисекундный пульсар. Его обнаружили в 1982 году, и более 20 лет он никому не уступал свою лидирующую позицию.
Скорость вращения нового чемпиона Галактики настолько велика, что вызывает даже некоторые затруднения теоретического характера. В частности, вращение должно приводить к очень быстрым потерям энергии на излучение гравитационных волн. Поэтому, как отмечает NewScientist, раньше считалось, что пульсаров, делающих более 700 оборотов в секунду, существовать не должно. Также соображения устойчивости накладывают ограничения на размеры нейтронной звезды - ее радиус не может быть больше 16 км. При этом, кстати, скорость движения ее экватора составит около четверти скорости света.
Обычные пульсары образуются при коллапсе умирающей звезды, когда ее ядро резко сжимается и превращается в нейтронную звезду. По закону сохранения момента импульса резкое уменьшение радиуса звезды сопровождается соответствующим ускорением ее вращения. Однако этот механизм не может объяснить появление миллисекундных пульсаров, которые делают десятки и сотни оборотов в секунду. Чтобы раскрутиться до такой скорости, нейтронной звезде нужен помощник. В его роли выступает звезда-компаньон, которая образует с нейтронной звездой тесную двойную систему.
Когда в ходе своей эволюции компаньон расширяется, вещество с него начинает перетекать на нейтронную звезду, закручиваясь в диск и перенося с собой орбитальный момент импульса. Это и приводит к раскрутке нейтронной звезды. Чтобы такой процесс мог произойти, система должна удовлетворять довольно жестким требованиям. Поэтому миллисекундные пульсары встречаются относительно редко.
Однако в шаровых скоплениях обнаружено непропорционально много миллисекундных пульсаров. В одном только скоплении Tersan 5 их 33 штуки. Одно из возможных объяснений этой аномалии состоит в том, что из-за высокой концентрации звезд в шаровых скоплениях здесь часто происходят сближения звезд. Если тесная двойная система, состоящая из двух звезд, встречается с одиночной нейтронной звездой, то в итоге одна из звезд может быть выброшена из системы, а ее место займет нейтронная звезда. Вне шаровых скоплений частота подобных процессов должна быть очень низкой.
|
