Когато звездите достигнат края на основната си последователност, те претърпяват гравитационен срив, изхвърляйки най-външните си слоеве при експлозия на свръхнова. След това остава плътно въртящо се ядро, съставено предимно от неутрони (известни още като неутронна звезда), от които само 3000 са известни в Галактиката на Млечния път. Още по-рядко подмножество от неутронни звезди са магнетиците, само две дузини от които са известни в нашата галактика.
Тези звезди са особено загадъчни, притежават изключително мощни магнитни полета, които са почти достатъчно мощни, за да ги разкъсат. И благодарение на ново проучване от екип международни астрономи, изглежда загадката на тези звезди само се задълбочи още повече. Използвайки данни от поредица от радиационни и рентгенови обсерватории, екипът наблюдаваше магнит през миналата година, който бе в състояние на сън в продължение на около три години и сега се държи малко по-различно.
Изследването, озаглавено „Възраждане на Magnetar PSR J1622–4950: Наблюдения с MeerKAT, Parkes, XMM-Newton, Swift, Chandra, и NuSTAR“, Наскоро се появи в The Astrophysical Journal, Екипът беше ръководен от д-р Фернандо Камило - главният учен в Южноафриканската обсерватория за радиоастрономия (SARAO) - и включваше над 200 членове от множество университети и изследователски институти от цял свят.
Магнетарите са така наречени, защото техните магнитни полета са до 1000 пъти по-силни от тези на обикновените пулсиращи неутронни звезди (известни още като пулсари). Енергията, свързана с тези полета, е толкова мощна, че почти разчупва звездата на разстояние, причинявайки им нестабилност и показва голяма променливост по отношение на техните физически свойства и електромагнитни емисии.
Докато е известно, че всички магнетици излъчват рентгенови лъчи, само четири са известни, че излъчват радиовълни. Един от тях е PSR J1622-4950 - магнит, разположен на около 30 000 светлинни години от Земята. От началото на 2015 г. този магнит беше в състояние на покой. Но както екипът посочи в своето проучване, астрономите, използващи радиолокационния телескоп CSIRO Parkes в Австралия, отбелязаха, че той става активен отново на 26 април 2017 г.
По това време магнитарът излъчваше ярки радиоимпулси на всеки четири секунди. Няколко дни по-късно Parkes беше закрит като част от месечно планирано обслужване. Приблизително по същото време радио телескопът MeerKAT в Южна Африка започна да наблюдава звездата, въпреки факта, че тя все още е в процес на изграждане и на разположение са само 16 от 64-те му радиоакумулатора. Д-р Фернандо Камило описва откритието в скорошно съобщение за пресата на SKA в Южна Африка:
„[Т] наблюденията на MeerKAT се оказаха критични, за да имат смисъл от няколкото рентгенови фотона, които заснехме с орбиталните телескопи на НАСА - за първи път рентгенови импулси са открити от тази звезда на всеки 4 секунди. Взети заедно, наблюдаваните днес наблюдения ни помагат да развием по-добра картина на поведението на материята в невероятно екстремни физически условия, напълно за разлика от всички, които могат да бъдат изпитани на Земята “.
След като първоначалните наблюдения бяха направени от обсерваториите Parkes и MeerKAT, последващите наблюдения бяха проведени с помощта на рентгенологичната космическа обсерватория XMM-Newton, мисията за бързи гама-лъчи, рентгеновата обсерватория Chandra и ядрения спектроскопски телескоп (NuSTAR). С тези комбинирани наблюдения екипът отбеляза някои много интересни неща за този магнетар.
От една страна, те определят, че плътността на радиотока на PSR J1622-4950, докато е променлива, е приблизително 100 пъти по-голяма, отколкото беше по време на състояние на покой. В допълнение, рентгеновият поток е най-малко 800 пъти по-голям един месец след реактивиране, но започва да се разпада експоненциално в рамките на период от 92 до 130 дни. Радио наблюденията обаче отбелязаха нещо в поведението на магнитъра, което беше доста неочаквано.
Въпреки че общата геометрия, която се извежда от радиоизлъчванията на PSR J1622-4950, е в съответствие с определената преди няколко години, техните наблюдения показват, че радиоизлъчванията идват от друго място в магнитосферата. Това преди всичко показва как радиоемисиите от магнитите могат да се различават от обикновените пулсари.
Това откритие валидира и обсерваторията MeerKAT като инструмент за научни изследвания от световна класа. Тази обсерватория е част от Square Kilometer Array (SKA), мулти-радиотелескопския проект, който изгражда най-големия световен радиотелескоп в Австралия, Нова Зеландия и Южна Африка. От своя страна MeerKAT използва 64 радио антени за събиране на радио изображения на Вселената, за да помогне на астрономите да разберат как галактиките са се развили с течение на времето.
Като се има предвид големият обем данни, събран от тези телескопи, MeerKAT разчита както на най-модерните технологии, така и на висококвалифициран екип от оператори. Както Abbott посочи, "ние имаме екип от най-ярките инженери и учени в Южна Африка и света, които работят по проекта, защото проблемите, които трябва да разрешим са изключително предизвикателни и привличат най-добрите".
Проф. Фил Даймънд, генералният директор на организацията SKA, която ръководи разработването на квадратен километров масив, също беше впечатлен от приноса на екипа на MeerKAT. Както той заяви в съобщение за пресата на SKA:
„Браво на моите колеги в Южна Африка за това изключително постижение. Изграждането на такива телескопи е изключително трудно и тази публикация показва, че MeerKAT се подготвя за бизнес. Като един от телескопите за предшественици на SKA, това е добре за SKA. MeerKAT в крайна сметка ще бъде интегриран във фаза 1 на телескопа SKA-mid, което ще доведе до общата чиния на 197 до 197, създавайки най-мощния радиотелескоп на планетата “.
Когато SKA излезе онлайн, той ще бъде един от най-мощните наземни телескопи в света и приблизително 50 пъти по-чувствителен от всеки друг радиоинструмент. Заедно с други наземни и космически телескопи от ново поколение, нещата, които ще разкрие за нашата Вселена и как тя се развива с течение на времето, се очаква да бъдат наистина революционни.
още Четене: СКА Африка, SKA, The Astrophysical Journal
