Необычное инфракрасное излучение ближайшей нейтронной звезды, обнаруженное космическим телескопом НАСА Хаббл, может указывать на новые особенности, которые никогда прежде не наблюдались. Одна возможность состоит в том, что нейтронную звезду окружает пылевой диск; другой заключается в том, что от объекта исходит энергетический ветер, который врезается в газ в межзвездном пространстве, через который проходит нейтронная звезда.
Хотя нейтронные звезды, как правило, изучаются в радиодиапазоне и высокоэнергетическом излучении, таком как рентгеновские лучи, это исследование демонстрирует, что новую и интересную информацию о нейтронных звездах можно также получить, изучая их в инфракрасном свете, говорят исследователи.
Наблюдение группы исследователей из Пенсильванского государственного университета, Юниверсити-Парк, Пенсильвания; Университет Сабанджи, Стамбул, Турция; и Университет Аризоны, Тусон, штат Аризона, может помочь астрономам лучше понять эволюцию нейтронных звезд - невероятно плотных остатков после того, как массивная звезда взорвется как сверхновая. Нейтронные звезды также называют пульсарами, потому что их очень быстрое вращение (обычно доли секунды, в данном случае 11 секунд) вызывает переменное во времени излучение из светоизлучающих областей.
Документ, описывающий исследование и два возможных объяснения необычного открытия, опубликован 17 сентября 2018 года в Astrophysical Journal.
"Эта конкретная нейтронная звезда принадлежит к группе из семи ближайших рентгеновских пульсаров, получивших прозвище "Великолепная семерка", которые горячее, чем должны быть, учитывая их возраст и доступный запас энергии, обеспечиваемый потерей вращения. энергии», - сказала Беттина Посселт, адъюнкт-профессор астрономии и астрофизики в штате Пенсильвания и ведущий автор статьи.«Мы наблюдали обширную область инфракрасного излучения вокруг этой нейтронной звезды, названную RX J0806.4-4123, общий размер которой составляет около 200 астрономических единиц (примерно 18 миллиардов миль) на предполагаемом расстоянии от пульсара».
Это первая нейтронная звезда, у которой протяжённый сигнал был замечен только в инфракрасном свете. Исследователи предлагают две возможности, которые могли бы объяснить расширенный инфракрасный сигнал, наблюдаемый Хабблом. Во-первых, пульсар окружает диск из вещества - возможно, в основном из пыли.
«Одна из теорий состоит в том, что может существовать так называемый «запасной диск» материала, который слился вокруг нейтронной звезды после взрыва сверхновой», - сказал Посселт. «Такой диск будет состоять из материи массивной звезды-прародителя. Его последующее взаимодействие с нейтронной звездой могло нагреть пульсар и замедлить его вращение. эволюция."
Второе возможное объяснение продолжительного инфракрасного излучения этой нейтронной звезды - это «туманность пульсарного ветра».
«Туманность пульсарного ветра потребовала бы, чтобы нейтронная звезда демонстрировала пульсарный ветер», - сказал Посселт. «Пульсарный ветер может возникать, когда частицы ускоряются в электрическом поле, создаваемом быстрым вращением нейтронной звезды с сильным магнитным полем. Когда нейтронная звезда движется через межзвездную среду со скоростью, превышающей скорость звука, Ударная волна может образоваться там, где взаимодействуют межзвездная среда и пульсарный ветер. Ударные частицы будут затем испускать синхротронное излучение, вызывая расширенный инфракрасный сигнал, который мы видим. Обычно туманности пульсарного ветра видны в рентгеновских лучах, а туманность пульсарного ветра - только в инфракрасном диапазоне. было бы очень необычно и увлекательно."
Используя предстоящий космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА, астрономы смогут продолжить изучение этого недавно открытого космоса в инфракрасном диапазоне, чтобы лучше понять эволюцию нейтронных звезд.