Радиоизлучение миллисекундных пульсаров обнаружено за пределами светового цилиндра
Учёные из Германии и Австралии обнаружили, что миллисекундные пульсары, одни из самых быстро вращающихся звёзд во Вселенной, испускают радиоизлучение не только у магнитных полюсов, но и за пределами светового цилиндра.
Пульсары — ультраплотные остатки звёзд, которые испускают регулярные импульсы радио- и гамма-излучения. Миллисекундные пульсары, вращающиеся сотни раз в секунду, считаются одними из самых точных «космических часов». До сих пор считалось, что их радиоизлучение возникает только вблизи магнитных полюсов.
Анализ данных почти 200 миллисекундных пульсаров, проведённый Майклом Крамером из Института радиоастрономии Макса Планка (MPIfR) и Саймоном Джонстоном (CSIRO), показал, что около трети этих объектов испускают радиоизлучение из двух или более отдельных областей. Это явление наблюдается лишь у 3% более медленных пульсаров.
Исследователи обнаружили, что радиоимпульсы миллисекундных пульсаров совпадают с гамма-вспышками, зафиксированными спутником NASA Fermi. Это указывает на общий источник излучения — «токовый лист» за пределами светового цилиндра, где магнитные поля вращаются с околосветовой скоростью.
Световой цилиндр — это граница, за которой магнитные поля не могут следовать за вращением звезды. Радиоизлучение, возникающее в этой области, объясняет необычные профили импульсов, которые долгое время озадачивали астрономов.
Это открытие имеет важные последствия. Во-первых, число обнаруживаемых пульсаров может быть больше, чем считалось ранее, так как радиоизлучение распространяется в более широком диапазоне направлений. Во-вторых, оно помогает понять поляризацию радиоизлучения, которая часто вызывает трудности в интерпретации.
Исследование также предполагает, что почти все гамма-излучающие миллисекундные пульсары испускают радиоимпульсы, хотя они могут быть слабыми и труднодоступными для наблюдений. Это ставит новые задачи перед теорией, так как необходимо объяснить стабильность радиоизлучения в экстремальных условиях.
«Миллисекундные пульсары — ключевые инструменты для изучения гравитации, плотной материи и гравитационных волн. Понимание природы их сигналов важно для их использования как точных инструментов», — отметил Майкл Крамер. Саймон Джонстон добавил: «Это исследование показывает, что эти крошечные, быстро вращающиеся звёзды ещё сложнее и удивительнее, чем мы думали, испуская излучение как с поверхности, так и с самого края магнитного влияния».