Наш космос полон причудливых сигналов, которым ученые всей планеты пытаются придать смысл, а теперь исследователи обнаружили еще один таинственный сигнал. Но что удивительно: исходит он от нейтронной звезды, и впервые он инфракрасный.
Так что же могло создать странный сигнал?
У ученых есть несколько версий.
Не так давно группа исследователей наблюдала в данных космического телескопа «Хаббл» НАСА таинственное инфракрасное излучение, вроде бы исходящее из пульсара. Предположительно, это был «резервный диск» или диск, образовавшийся из материалов родительской звезды, падающей обратно в нейтронную звезду после сверхновой.
Когда жизнь звезды приходит к своему логическому завершению, она, как это заведено законами Вселенной, взрывается. Сверхновая звезда разрушается, и если у нее достаточно массы, она образует черную дыру. Но если звезда недостаточно массивна, она образует нейтронную звезду. Нейтронные звезды очень плотные и, как следует из их названия, состоят в основном из максимально уплотненных и сжатых нейтронов. Если нейтронные звезды сильно намагничены и вращаются довольно быстро, излучая электромагнитные волны, их называют «пульсарами».
Удивительно или закономерно?
Согласно заявлению, опубликованному НАСА, нейтронные звезды излучают радиоволны или волны с более высокой энергией, такой, например, как рентгеновские лучи. Но международная группа исследователей из штата Пенсильвания, Университета Аризоны и Университета Сабанчи в Турции наблюдала кое-что интересное в данных космического телескопа Хаббла НАСА: длинный сигнал инфракрасного света, излучаемого вблизи нейтронной звезды.
Ученые обнаружили, что этот сигнал находился на расстоянии около 800 световых лет и был «расширен», что означает, что он был распространен на большом участке пространства, в отличие от типичных «точечных» сигналов от нейтронных звезд, которые излучают рентгеновские лучи. В частности сигнал растянулся на 200 астрономических единиц (AU) пространства, что равно 2,5 орбитам Плутона вокруг Солнца. (Один AU - среднее расстояние от Земли до Солнца, равное около 93 миллионов миль, или 150 миллионов километров.)
Почему излучение инфракрасное?
Доцент кафедры астрономии и астрофизики штата Пенсильвания Беттина Поссельт подчеркивает: такие расширенные сигналы наблюдались и раньше, но никогда в инфракрасном диапазоне.
Основываясь на данных, полученных с телескопа, ученые утверждают, что количество инфракрасного излучения значительно больше, чем должна излучать нейтронная звезда. Таким образом, все излучение в инфракрасном диапазоне, которое было зафиксировано, вероятно, исходит не от самой нейтронной звезды. Есть нечто бо́льшее.
«Великолепная семерка»
Рассматриваемая нейтронная звезда, RX J0806.4-4123, - один из рентгеновских пульсаров, находящийся в группе сравнительно близко друг к другу расположенных одиночных нейтронных звезд, известных как Великолепная семерка. Это довольно причудливые персонажи: они вращаются гораздо медленнее, чем классические нейтронные звезды. На один оборот RX J0806.4-4123 уходит 11 секунд, в то время как типичные совершают оборот за долю секунды и они намного горячее, чем в момент формирования.
Версии пока две
В своем исследовании ученые выдвинули два предположения увиденного. Что-то могло оказаться рядом с RX J0806.4-4123 и испускать эти таинственные сигналы. К примеру, диск пыли, ближайший пульсар или туманность пульсарного ветра.
Первый из вариантов - «резервный диск», растянувшийся на 18 миллиардов миль в поперечнике. Считается что этот источник мог образоваться из остатков резидентной звезды после взрыва сверхновой. Эти диски, которые, кстати, до сих пор не нашли, с большой долей вероятности должны состоять в основном из частиц пыли. Внутренняя часть такого диска, полагают исследователи, имеет достаточно энергии для производства инфракрасного света. Именно это и должно помочь объяснить, почему RX J0806.4-4123 такая горячая и за счет чего так медленно вращается. До сих пор ученые придерживались недоказанной пока гипотезы о том, что диски по какой-то неведомой причине в прошлом получили дополнительный нагрев, что и замедлило их вращение.
Второе объяснение заключается в том, что, возможно, инфракрасный сигнал исходит от близлежащей туманности пульсарного ветра.
Согласно заявлению NASA, пульсарный ветер может образовываться, когда электроны из нейтронной звезды ускоряются в электрическом поле, создаваемом ускоренным вращением нейтронной звезды и сильным магнитным полем. По мере того как нейтронная звезда движется в пространстве, как правило, быстрее скорости звука, она врезается в межзвездную среду, то есть в те крошечные кусочки газа и пыли, которые находятся между большими небесными объектами. Взаимодействие между межзвездной средой и пульсарным ветром может вызвать так называемую туманность пульсарного ветра, которая и испускает инфракрасное излучение.
Туманности пульсарного ветра обычно излучают рентгеновские лучи, поэтому туманность пульсарного ветра, которая излучается только в инфракрасном диапазоне, исследователям особенно интересна.
