Излъчвания с необичайна поляризация от най-близкия до Земята магнетар

Ваня Милева Последна промяна на 09 април 2024 в 00:00 4122 0

Концепция на художник за магнетар с магнитно поле и мощни струи.

Използвайки радиотелескопа "Паркс" на CSIRO, учените са открили необичайни радиоизлъчвания от магнетар, звезда с мощно магнитно поле, която преди това не е показвала никаква активност.

Магнетарите, подгрупа от неутронни звезди, са най-мощните магнити на Вселената. Този конкретен магнетар, наречен XTE J1810-197 и разположен на около 8000 светлинни години, е най-близкият по рода си до нашата планета.

За разлика от линейната поляризирана светлина, която обикновено се излъчва от повечето магнетари, светлината от XTE J1810-197 е кръгово поляризирана, създавайки винтов модел, пътувайки през космоса.

Кредит: Wikimedia Commons

Неочаквани сигнали

Водещият автор Маркъс Лоуър (Marcus Lower), постдокторант в CSIRO, описва магнетарната активност като едновременно неочаквана и уникална.

"За разлика от радиосигналите, които сме виждали от други магнетари, този излъчва огромни количества [радиовълни с] бързо променяща се кръгова поляризация. Никога преди не бяхме виждали нещо подобно."

Съавторът на изследването Маниша Калеб (Manisha Caleb), астрофизик от Университета в Сидни, изтъква значението на изучаването на магнетарите за разбирането на физиката зад интензивните магнитни полета и условията, които те създават.

"Сигналите, излъчвани от този магнетар, предполагат, че взаимодействията на повърхността на звездата са по-сложни от предишните теоретични обяснения", коментира Калеб.

Възможни обяснения за тази рядка магнетарна активност

Появата на радиоимпулси от магнетари е рядко явление. XTE J1810-197 е сред малкото, за които е известно, че ги произвеждат. Екипът предполага, че свръхнагрята плазма над магнитния полюс на магнетара, която се държи като поляризиращ филтър, може да обясни необичайното поведение, въпреки че точният механизъм предстои да бъде определен.​

"Нашият модел на ефекта се отклонява от простите теоретични очаквания за радиовълните, разпространяващи се през магнетизирана плазма", пишат авторите на изследването.

"Изследват се като възможни обяснения: двойно пречупващоо самовплитане между предаваните вълнови модове, вариациите на линията на видимост в посоката на магнитното поле и разликите в разпределението на заряда на частиците или енергията над магнитния полюс."

Наблюденията на магнетара XTE J1810-197

Радиоизлъчванията на XTE J1810-197 са открити първоначално през 2003 г., след това прекъсват за повече от десетилетие, преди да бъдат уловени отново през 2018 г. от 76-метровия телескоп Lovell на Университета в Манчестър в обсерваторията Jodrell Bank.

През 2020 г. с помощта на Very Long Baseline Array (VLBA), серия от свързани радиотелескопи в САЩ, астрономи успяха да направят директно измерване на разстоянието до източника на бърз радиоимпулс за първи път. Този източник бе XTE J1810-197. Те успяват да направят това, защото VLBA им позволи да определят паралакса на магнетара, класически метод, използващ проста тригонометрия за определяне на близките разстояния на обекти. Методът използва орбитата на Земята, която показва различна позиция на магнетара в даден момент от годината в сравнение с шест месеца по-късно (вижте изображението по-долу).

Кредит: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Последното изследване на magnetara XTE J1810-197 e с Murriyang на "Паркс" на CSIRO. Murriyang се откроява със своя усъвършенстван приемник с ултраширока честотна лента, проектиран от CSIRO, който позволява подробно наблюдение на магнетари поради неговата чувствителност към промени в яркостта и поляризацията в широк диапазон от радиочестоти.

Това изследване на магнетарите хвърля светлина върху различни екстремни и особени космически явления, включително динамика на плазмата, рентгенови и гама-лъчи и вероятно дори произхода на бързите радиоимпулси.

Alex Cherney/CSIRO

Повече за магнетарите

Магнетарите са интересен екстремен тип неутронни звезди, които сами по себе си са останки от масивни звезди, завършили жизнения си цикъл с експлозии на свръхнова.

Интензивно магнитно поле

За разлика от обикновените неутронни звезди, магнетарите се характеризират със своите невероятно мощни магнитни полета, които са най-силните известни във Вселената, милиони до милиарди пъти по-силни от всеки друг магнит.

Това интензивно магнитно поле е отговорно за различни уникални явления, свързани с магнетарите. Например магнетарите излъчват високоенергийно електромагнитно излъчвания, като рентгенови лъчи и гама лъчи, които могат да бъдат открити от космическите телескопи.

Разпадът или нестабилността в техните магнитни полета може да доведе до зрелищни изригвания, звездни трусове, които освобождават огромно количество енергия на кратки изблици.

Концепция на художник за магнетар с магнитно поле и мощни струи. Кредит: CSIRO

Жизнен цикъл

Въпреки мощните си емисии, магнетарите са сравнително краткотрайни в астрономически мащаб, като техните високо енергийни фази продължават само около 10 000 години, преди магнитното поле да отслабне.

Те са редки, открити са само около 30 потвърдени магнетара от известната популация от неутронни звезди, което само по себе си е малка част от общия брой звезди в галактиката.

Важно изследване

Изследването на магнетарите не е просто езотерично занимание, то дава представа за поведението на материята при екстремни условия, жизнения цикъл на звездите и динамиката на самата Вселена.

Техните екстремни условия не могат да бъдат възпроизведени на Земята, което ги прави естествени лаборатории за изучаване на физиката при екстремни условия, включително теории за квантовата механика и относителността.

Справка: Linear to circular conversion in the polarized radio emission of a magnetar, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02225-8

Източник: Astronomers detect unprecedented behavior from nearby magnetar, CSIRO

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !