Утилизация звезды: Перерождение пульсара
Находка была сделана в ходе масштабного изучения неба в радиодиапазоне, которое провела группа астрофизиков из США, Нидерландов и Австралии. Исследование, при котором использовался радиотелескоп Robert C. Byrd, охватило почти треть небесной сферы, и результаты его опубликованы на прошлой неделе. «В ходе работы, — говорит одна из авторов Энн Арчибальд (Anne Archibald), — была обнаружена масса новых пульсаров, но только этот совсем необычен. Он — молодой, собранный из "утилизованного" материала».
Напомним кратко, что такое пульсары. Когда крупная звезда исчерпывает запас термоядерного топлива, центростремительные и центробежные силы в ней перестают уравновешивать друг друга. Звезда взрывается сверхновой, отбрасывая наружные оболочки, а остаток ее стремительно сжимается. Самые большие звезды коллапсируют в черные дыры, те, что немногим поменьше, — в нейтронные звезды. Есть, кстати, свидетельства, что при этом может появляться и вовсе экзотические объекты — такие, как кварковые звезды, о чем мы рассказывали в заметке «Третий путь».
Нейтронная звезда — это, конечно, не черная дыра, но тоже весьма необычный объект. Гравитация ее так велика, что даже атомы здесь «сплющены»: их электроны придавлены к ядру и представляют, таким образом, не совсем атомы, а особое состояние материи, «вырожденный газ». Такая материя обладает колоссальной плотностью: чайная ложка этого вещества будет весить не одну тонну.
Теперь возьмем такую звезду и начнем ее вращать. Она обладает собственным магнитным полем, так что вращение вызывает периодическую пульсацию — звезда выбрасывает пучки радиоволн. Реже это излучение других длин волн — вплоть до гамма-лучей, о чем можно прочесть в заметке об уникальном гамма-пульсаре «Первая в своем роде». Большинство пульсаров вращается не слишком быстро, раз 10 в секунду или меньше, и с возрастом это вращение все более и более замедляется (что, кстати, можно использовать для примерного установления возраста пульсара), постепенно переставая и пульсировать. Однако есть среди них и настоящие «бешеные волчки», миллисекундные пульсары, делающие за секунду сотни оборотов.
«Известно, что в норме пульсары продолжают пульсировать в радиодиапазоне в течение времени от одного до десятков миллионов лет, но постепенно они замедляются и "умирают", — рассказывает еще одна участница исследования, профессор Виктория Каспи (Victoria Kaspi). — Однако в редких случаях такие "престарелые" пульсары могут "утилизироваться", восстанавливая свои силы и превращаясь в быстрые миллисекундные пульсары. В конце концов они начинают вращаться экстремально быстро».
Как же это происходит? Уже достаточно давно ученые предположили, что такие пульсары появляются обязательно в двойных звездных системах, где обладающий мощным гравитационным полем пульсар способен перетягивать материю от своей близкой соседки, обычной звезды. В ходе этого процесса скорость вращения пульсара должна нарастать — опять же, в теории.
«Представьте мячик для пинг-понга, брошенный в ванную, — объясняет Энн Арчибальд, — вы выдергиваете затычку, и вода, закручиваясь около мячика, заставляет его быстро вращаться — намного быстрее, чем если бы он просто лежал на поверхности. До недавнего времени подтвердить эти выкладки прямыми наблюдениями не удавалось. Однако теперь теория получила замечательное подкрепление.
По пресс-релизу McGill University