Установленный на МКС телескоп смог увидеть пятна на поверхности магнетара⁠⁠

Магнетары — особый класс нейтронных звёзд, отличающийся экстремально большой напряжённостью магнитного поля. Магнетары, как и обычные нейтронные звёзды, представляют собой остатки звёзд, исчерпавших топливо и подвергшихся гравитационному коллапсу. Их характерный размер составляет единицы-десятки километров, а масса соизмерима с солнечной. Таким образом, плотность их вещества запредельно высока и приближается к теоретически возможному пределу.

Напряжённость магнитного поля магнетаров в тысячи раз превышает таковую у классических нейтронных звёзд. Вследствие этого они иногда порождают вспышки рентгеновского и гамма-излучения огромной интенсивности, длящиеся от нескольких дней до нескольких лет.

Как было выяснено ранее, источником излучения при этом выступает не весь магнетар в целом, а отдельные «горячие пятна» на его поверхности.

Сейчас астрономам удалось впервые провести наблюдение нескольких пятен и более того — зарегистрировать их взаимное перемещение и слияние.

Магнетар в представлении художника.

Изображение: NASA’s Goddard Space Flight Center

В качестве объекта наблюдения выступал недавно открытый магнетар SGR 1830-0645, расположенный в созвездии Щита. Расстояние до него, по оценкам учёных, составляет около 13 тысяч световых лет. Этот магнетар привлёк внимание учёных благодаря зарегистрированной орбитальной обсерваторией Swift 10 октября 2020-го вспышке рентгеновского излучения. Анализ импульсов излучения позволил определить период обращения объекта: он составил 10,4 секунды.

Дополнительные измерения были проведены инструментом NASA под названием NICER, который установлен снаружи МКС и предназначен для наблюдения за нейтронными звёздами. Проведённые одновременно со Swift наблюдения показали, что импульсы рентгеновского излучения SGR 1830-0645 имеют три близких пика, регистрируемых при каждом обороте объекта. Такую форму импульса учёные объясняют наличием трёх отдельных областей поверхности, намного более горячих, чем их окружение. Они то появлялись, то исчезали из поля зрения синхронно с вращением магнетара.

Также за период наблюдения, длящийся больше месяца, было замечено медленное изменение взаимного расположение горячих пятен с последующим слиянием двух из них. Это позволило приблизиться к пониманию механизма их образования вследствие процессов, происходящих в коре магнетара.

Кора нейтронной звезды чрезвычайно прочна, но сильное магнитное поле магнетара может напрячь её до предела. Понимание этого процесса является серьёзной проблемой для теоретиков, и теперь NICER и SGR 1830 дали нам гораздо более чёткое понимание того, как кора ведёт себя при экстремальных напряжениях.

Сэм Ландер, соавтор исследования

Это было первое наблюдение, позволившее рассмотреть отдельные элементы на столь небольшом и удаленном небесном теле. Исследование магнетаров представляет интерес не только для академической науки. Понимание их поведения имеет также прикладное значение, поскольку интенсивные вспышки могут использоваться для осуществления навигации космических аппаратов.

Источник