Сияещият пулсар PSR B1508 55 разкрива невидими структури в космоса

Ваня Милева Последна промяна на 19 May 2026 в 00:00 1081 0

Линейната структура е видимото разсейване от пулсара PSR B1508+55, който се намира в центъра на изображението. Невидимата междузвездна среда – тънкият слой материал между звездите – причинява това изкривяване, което също води до промени в яркостта за пери

Кредит Tim Sprenger / MPIfR
Линейната структура е видимото разсейване от пулсара PSR B1508+55, който се намира в центъра на изображението. Невидимата междузвездна среда – тънкият слой материал между звездите – причинява това изкривяване, което също води до промени в яркостта за период от няколко часа. Интензитетът на радиацията е цветно кодиран и се увеличава от виолетово през червено до оранжево. Структурата на линията показва, че разсейващият газ между нас и пулсара не е разпределен произволно, а съществува в структури с предпочитана ориентация – като например смачкани тънки слоеве.

Залезът е не само красив за гледане, но и разкрива нещо за различните температури и плътности на слоевете въздух в земната атмосфера. Тези слоеве пречупват светлината, пътуваща към нас, по такъв начин, че точно преди слънцето да изчезне под хоризонта, изглежда сякаш е обгърнато в райета и разтегнато хоризонтално. Друг пример е трептенето на звездите в нощното небе, причинено от колебанията в плътността и температурата в земната атмосфера.

Пулсарите могат да произведат много подобен ефект.

Пулсарите са ултракомпактни звездни останки, малко по-големи от голям град на Земята, които излъчват предимно радио лъчи. Погледната от Земята, светлината им следователно изглежда сякаш идва от една точка в небето. В някои случаи обаче светлината им изглежда и избледняла, разтегната или трептяща. Това не се дължи на земната атмосфера, а на газ между звездите, образуващ струпвания и структури, които разпръскват и отклоняват светлината от пулсара зад тях. Това трептене в радиосветлината – технически известно като сцинтилация – дава информация за междузвездното пространство за обекти, които иначе биха останали невидими.

Международен екип, ръководен от Тим Шпренгер (Tim Sprenger) от Института за радиоастрономия "Макс Планк", е измерил точно трепкащото радиоизлъчване от пулсара PSR B1508+55, използвайки иновативна техника за наблюдение. Това е едва вторият пулсар, в който изкривяването, причинено от сцинтилацията, може да бъде директно визуализирано.

Трептящи звездни останки

Сцинтилацията се наблюдава само при точкови източници. Ето защо далечните звезди блещукат, а планетите не. В радиоспектъра трептенето може да се наблюдава от пулсари - останки от масивни звезди. Те са сред най-компактните обекти във Вселената: масата на цяла звезда е компресирана в сфера с диаметъра на голям град. Радиосигналите, излъчвани от пулсарите, се колебаят по яркост поради сцинтилацията, което кара позицията им в небето да изглежда размазана. Пулсарът, изучаван в това изследване, е едва вторият, в който изкривяването, причинено от сцинтилацията, може да бъде визуализирано директно.

Линейната структура е видимото разсейване от пулсара PSR B1508+55, който се намира в центъра на изображението. Невидимата междузвездна среда – тънкият слой материал между звездите – причинява това изкривяване, което също води до промени в яркостта за период от няколко часа. Интензитетът на радиацията е цветно кодиран и се увеличава от виолетово през червено до оранжево. Структурата на линията показва, че разсейващият газ между нас и пулсара не е разпределен произволно, а съществува в структури с предпочитана ориентация – като например смачкани тънки слоеве. Кредит: Tim Sprenger / MPIfR

Неочаквано в праван линия

Изследователският екип, воден от Тим Шпренгер, наблюдава пулсара PSR B1508+55, разположен на около 7000 светлинни години в северното съзвездие Дракон. На изображението с дълга експозиция пулсарът изглежда разтеглен в права линия.

"Обикновено си мислим, че пулсарът се вижда като размазан диск поради случайни колебания в плътността. Вместо това, междузвездната среда тук изглежда образува подредени структури с предпочитана ориентация", обяснява водещият автор Тим Шпренгер. Това могат да бъдат например успоредни нишки или тънки слоеве.

Как точно изглеждат структурите в този случай, все още не е ясно. Това е отчасти защото наблюдаваното разсейване, което причиняват, е много малко в астрономически мащаб и е трудно за откриване. Особено интересни са малките неравности в иначе правата линия на разсейване.

"Контрастът между първичното линейно изображение и неговите сложни отклонения е вълнуващ. Кара ни да се запитаме: какви микроскопични структури са създали структури, които не можем да наблюдаваме в сегашния ни поглед върху междузвездната среда?", добавя съавторът Сюн Ши (Xun Shi) от университета Юнан в Китай.

Във всеки случай, използвайки моделни изчисления, е възможно да се определи, че междузвездният облак се намира на приблизително 430 светлинни години от Земята.

Революционна техника за наблюдение

Сцинтилацията на пулсар причинява толкова малки промени в позицията, че те не могат да бъдат пространствено определени с отделни телескопи. Затова изследователите са използвали усъвършенствана техника за наблюдение и два от най-мощните радиотелескопи в света: 100-метровия радиотелескоп Ефелсберг в Германия и петстотинметровия сферичен радиотелескоп с апертура (FAST) в Китай. Поради движението на Земята, позициите на двата телескопа се променят значително с течение на времето, когато са едновременно насочени към PSR B1508+55.

Това означава, че в течение на един ден понякога единият телескоп, а понякога другият, наблюдава едно и също трептене първо, в зависимост от това дали Германия или Китай е ориентиран по-добре заради движението на Земята в този момент. Може да се изчисли от това изображението.

"Използвайки голямото разстояние между двата радиотелескопа и движението на Земята спрямо наблюдаваните структури, успяхме да постигнем резолюция, която не е възможна с никоя друга техника в наблюдавания честотен диапазон", добавя съавторът Олаф Вукниц (Olaf Wucknitz).

Radio observations of pulsar PSR B1508+55 have directly imaged how interstellar gas structures scatter radio waves, offering new insights into the invisible architecture of interstellar space. doi.org/hb3tw9

[image or embed]

— Science X / Phys.org (@sciencex.bsky.social) May 13, 2026 at 11:21 PM

При по-високи честоти, сравними резолюции могат да бъдат постигнати чрез комбиниране на много телескопи по света във виртуален телескоп. Това е технически сложно и получените данни трябва да бъдат корелирани в процес, който отнема време.

"Техниката за наблюдение, която използвахме, не поставя високи изисквания към инфраструктурата. Тя работи с локално обработени набори от данни, които успяхме да обединим с помощта на нашите стандартни лаптопи", отбелязва Тим Шпренгер.

След този успех са планирани наблюдения на още пулсари. Те би трябвало да разкрият повече за невидимите структури на междузвездната среда.

Майкъл Крамер (Michael Kramer), изпълнителен директор на MPIfR, посочва, че FAST в момента е най-чувствителният телескоп в света.

"Тази великолепна работа показва какво е възможно, когато два от най-мощните инструменти в света работят заедно. И двата телескопа са страхотни, но рядката им комбинация е още по-добра!", подчертава Крамер.

Справка: Sprenger, T. et al. Imaging without visibilities – FAST-Effelsberg scintillometry of PSR B1508+55; Astronomy & Astrophysics 709 (2026); https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202659097 

Източник: A twinkling pulsar reveals invisible structures in space, Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Космос

    Коментари

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

    Няма коментари към тази новина !