Примерно в 24 000 световых лет от Земли в созвездии Кассиопеи астрономы обнаружили нейтронную звезду, существование которой не может объяснить ни одна из современных теорий. Дело в том, что звезда выбрасывает джеты (очень мощные плазматические потоки, двигающиеся с невероятной скоростью), но при этом обладает очень сильным магнитным полем. Согласно современным теориям, выброс джетов у нейтронных звезд возможет лишь в том, случае, если сила их магнитного поля в 1000 раз меньше, чем у обнаруженной. Открытие ученых описал журнал Nature.
Когда жизненный цикл звезд по массе в несколько раз больше массы Солнца подходит к своему завершению, они взрываются сверхновыми, оставляя после себя нейтронные звезды. Эти звезды отличаются крайней степенью плотности и очень мощной силой гравитации, при этом обладая весьма небольшим радиусом – порядка 10-20 километров. Нейтронные звезды, как и черные дыры способны испускать джеты — мощные потоки разогнанных почти до световой скорости частиц. Ранее считалось, что нейтронные звезды с очень сильным магнитным полем не могут создавать джеты, однако наблюдение астрономов под руководством Вана ден Эйндена из Амстердамского университета в рамках проекта ICRAR с помощью телескопа VLA показывает, что это мнение оказалось ошибочным.
Объектом исследования ученых стала звезда Swift J0243.6+6124, обнаруженная в октябре 2017 года космическим телескопом Swift. Она является частью двойной системы, медленно вращается и вытягивает на себя материал другой звезды-компаньона, по мнению исследователей, размером намного большей него Солнца. При этом сила ее магнитного поля в 10 триллионов раз выше, чем у нашего светила.
Во время наблюдений за объектом с помощью телескопа VLA ученые обнаружили, что во время пульсаций от звезды исходит не только рентгеновское, но и радиоизлучение. Кроме того, яркость системы в радиодиапазоне начала ослабевать, при достижении максимума рентгеновского излучения, а затем его снижения. Обычно такое поведение наблюдается в системах, где имеется джет.
Современные теории предполагают, что поток разогнанных до высоких скоростей частиц запускается магнитным полем во внутренних частях аккреционного диска. Однако при очень сильном магнитном поле звезды, это поле будет подавлять рождение джета, не подпуская материю диска к поверхности звезды. Тем не менее, наблюдения ученых говорят о том, что, вероятно, существуют и другие механизмы образования джетов. Согласно одному из предположений, образование потоков плазмы может зависеть от вращения нейтронной звезды, а не от силы магнитного поля в области аккреционного диска, как это характерно для других систем с нейтронными звездами. Ученые считают, что у медленно вращающихся нейтронных звезд джет будет слабее. По крайней мере, судя данным наблюдений, такая особенность наблюдается в системе Swift J0243.6+6124.
По мнению исследователей, нейтронная звезда Swift J0243.6+6124 может являться представителем целого класса подобных объектов. Однако их радиоизлучение слишком слабое, чтобы можно было его заметить с помощью научных инструментов нынешнего поколения. Ученые считают, что обновление того же VLA позволит найти другие подобные системы и разобраться в том, что как образуются джеты у нейтронных звезд.
Обсудить открытие астрономов можно в нашем Telegram-чате.
