Плазменная линза помогла астрономам увидеть "уши" пульсара
Необычная пара из коричневого карлика и пульсара помогла ученым впервые увидеть ту область над поверхностью "мертвой" нейтронной звезды, где рождаются их знаменитые пучки радиоволн, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Газ, перетянутый пульсаром с поверхности коричневого карлика, играет роль своеобразной линзы, которая была установлена природой прямо перед нейтронной звездой. Эта космическая лупа помогла нам рассмотреть каждый из двух регионов, где рождаются радиосигналы пульсара", - заявил Роберт Мэйн (Robert Main) из университета Торонто (Канада).
Загадки черной вдовы
Пульсары представляют собой особый вид нейтронных звезд, остатков взорвавшихся сверхновых, от полюсов которых исходят узкие пучки радиоволн. Обычно "новорожденные" пульсары вращаются очень быстро и постепенно замедляются, расходуя на излучение собственную энергию.
Ученые давно спорят о том, где именно зарождаются эти импульсы радиоизлучения. Часть астрофизиков полагает, что они возникают у самой поверхности мертвых светил, а другие думают, что они возникают в их магнитосфере на достаточно большой высоте от их поверхности, у так называемого светового цилиндра.
Проверить эти теории раньше было практически невозможно. Типичная нейтронная звезда обладает диаметром примерно в 20 километров, а размер светового цилиндра составляет несколько тысяч километров. Их невозможно рассмотреть даже при помощи самых мощных обсерваторий, включая российскую наземно-космическую обсерваторию "РадиоАстрон", крупнейший телескоп мира из книги рекордов Гиннесса.
Мэйну и его коллегам удалось решить эту космическую загадку благодаря помощи самих сил природы, создавших крайне необычную звездную систему B1957+20, которую астрономы сегодня называют "Черной Вдовой".
В ней обитает относительно крупная нейтронная звезда, чья масса превышает солнечную в 1,6-2 раза, и относительно небольшой коричневый карлик - "неудавшееся" светило, чьей массы не хватило для запуска термоядерных реакций в ее недрах. Пульсар и карлик отделяет очень небольшое расстояние, благодаря чему "мертвая звезда" постоянно перетягивает на себя его материю.
Космическая лупа
О существовании этой "Черной Вдовы" ученые знают уже более полувека, однако она не привлекала особого внимания до настоящего времени, когда за ней не начала наблюдать команда Мейна, используя "Аресибо", один из крупнейших радиотелескопов мира в Пуэрто-Рико.
Анализируя данные, собранные его радиотарелкой, астрофизики заметили, что яркость B1957+20 периодически резко повышалась примерно в 80 раз, и затем столь же быстро падала. Сопоставив эти всплески с тем, где находились половинки "Черной Вдовы", ученые обнаружили, что это происходило в те моменты, когда коричневый карлик готовился заслонить пульсар.
В это время, как предполагают Мэйн и его коллеги, излучение нейтронной звезды проходит через облако плазмы, которое было "выдрано" притяжением пульсара из недр коричневого карлика. Этот газ взаимодействует с радиоволнами, усиливая и "растягивая" их.
Ученые воспользовались этим эффектом для того, чтобы получить первые фотографии окрестностей пульсара и измерить высоту тех точек, где рождаются пучки радиоволн. Их замеры показали, что эти вспышки возникают на небольшой высоте от поверхности звезды, около 20 километров, что заметно ниже, чем пролегает нижняя граница "светового цилиндра".
"Многие черты этих вспышек похожи по своей структуре на особенности так называемых сверхбыстрых радиовсплесков, "сигналов инопланетян". Вполне возможно, что эти загадочные радиосигналы порождаются подобными "черными вдовами" или другими плазменными линзами в нашей Галактике", - заключает Мэйн.
