Китайские астрономы нашли пульсар с неожиданно низким гамма-свечением

Исследование более 17 лет наблюдений выявило, что миллисекундный пульсар PSR J0435+3233 теряет значительное количество энергии, но при этом излучает с необычно низкой эффективностью

Наука и космос035 минут назад

Астрономы из Юньнаньского университета в Китае зарегистрировали гамма-пульсации от миллисекундного пульсара PSR J0435+3233 и отметили у него необычное сочетание физических характеристик. Анализ данных архивных наблюдений космического гамма-телескопа Ферми (Fermi Gamma-ray Space Telescope) за 17,7 лет показал, что объект расходует энергию вращения на уровне молодых активных звезд, но преобразует её в гамма-лучи с крайне низкой эффективностью.

Пульсар PSR J0435+3233 находится в двойной системе на расстоянии приблизительно 3900 световых лет (1,2 килопарсека) от Земли. Это нейтронная звезда — чрезвычайно плотный остаток погибшей звезды, который вращается вокруг своей оси всего за 3,2 миллисекунды (более 312 оборотов в секунду). Такие быстро вращающиеся объекты формируются, когда нейтронная звезда постепенно захватывает вещество соседней звезды, ускоряя своё вращение. Объект был впервые обнаружен ещё в 2026 году с помощью китайского сферического радиотелескопа с диаметром 500 метров (FAST).

Главным отличием PSR J0435+3233 от других известных миллисекундных пульсаров является высокая скорость уменьшения частоты вращения: его замедление минимум в 100 раз превышает стандартные значения для объектов данного класса. Из-за такого интенсивного торможения звезда теряет огромное количество энергии вращения. Это поведение характерно для молодых и энергетически активных пульсаров, в то время как миллисекундные объекты обычно считаются старыми и остывающими. Кроме того, у звезды зафиксировано необычно сильное поверхностное магнитное поле с индукцией около 12,6 миллиарда Гаусс.

Карты статистической значимости (TS-карты) региона неба размером 5 на 5 градусов с центром на пульсаре PSR J0435+3233 в диапазоне энергий от 0,1 до 500 ГэВ. Кадры были сформированы на основе данных, собранных в период действия радиоэфемерид (временной интервал точной синхронизации наблюдений). Левое изображение демонстрирует распределение фотонов в активной фазе импульса (on-pulse): в центре видно яркое пятно избыточного гамма-излучения, совпадающее с координатами звезды. Правое изображение показывает не-импульсную фазу (off-pulse), где избыточный сигнал от пульсара полностью отсутствует, что подтверждает пульсирующий характер гамма-лучей.
Источник: Zhang et al., 2026

Чтобы выяснить, излучает ли объект высокоэнергетические фотоны, астрономы проанализировали данные прибора Fermi-LAT в диапазоне от 0,1 до 500 гигаэлектронвольт (ГэВ). В каталогах телескопа был найден источник 4FGL J0435.5+3232, координаты которого совпали с положением пульсара с точностью до 0,01 градуса. Достоверность обнаружения гамма-пульсаций составила 6,8 сигма, что исключает случайное совпадение. Анализ показал, что всё импульсное излучение сосредоточено в узком интервале, занимающем всего четверть полного фазового цикла вращения.

Сферы Дайсона оказались иллюзией: "Джеймс Уэбб" развеял надежду на следы инопланетян

Несмотря на крайне значительные потери энергии вращения, измеренная светимость в гамма-диапазоне PSR J0435+3233 оказалась неожиданно низкой. Оценка видимой эффективности показала, что звезда преобразует в гамма-излучение лишь 0,00001 от расходуемой мощности.

Это создает основной парадокс: пульсар генерирует колоссальную мощность, но практически не виден в высокоэнергетическом гамма-диапазоне.

Авторы исследования предлагают два возможных объяснения данного феномена. Первое связано с геометрией наблюдения: узкий луч гамма-излучения может быть направлен в сторону от Земли, из-за чего телескопы фиксируют только его край. Вторая причина может заключаться в особенностях физики магнитосферы: из-за сильного магнитного поля большая часть энергии уходит «пульсарным ветром» — потоком заряженных частиц — или излучается в других, еще не исследованных диапазонах.

Обнаружение гамма-излучения от PSR J0435+3233 предоставляет астрофизикам возможность изучать процессы ускорения частиц и структуру магнитосфер у объектов с экстремальными вращательными характеристиками. В будущем астрономы планируют уточнить природу звезды-компаньона и проверить, возникает ли в этой двойной системе мощная ударная волна от столкновения потоков частиц.

Darth SaharaИсточники:arXivНаука и космос0КосмосАстрономияАстрофизикаПульсарыНейтронные звёздыГамма-излучениеFermi-LATРадиотелескоп FAST35 минут назад

Источник
Елизавета Воронцова

Журналист информационного портала vtambove.ru. Освещает городские события, общественную повестку, социальные инициативы и актуальные новости региона. В работе придерживается принципов точности, оперативности и понятной подачи информации. Особое внимание уделяет темам, которые напрямую влияют на жизнь жителей Тамбова и области.

Оцените автора
Тамбов