Новый класс нейтронных звезд:

По всей видимости интернациональной (Великобритания, Австралия, США, Канада, Италия) группе радиоастрономов удалось обнаружить новый класс нейтронных звезд. Об этом на недавней конференции в Амстердаме рассказывал Эндрю Лайн (Andrew Lyne) (статья направлена в Nature).

В ходе Парксовского многопучкового обзора (Parkes Multibeam Survey), предназначенного для поиска новых радиопульсаров, было обнаружено 11 транзиентных (т.е. проявляющих спорадическую активность) радиоисточников. Все это далекие объекты, находящиеся от нас на расстоянии порядка 10 кпк. Лежат они в основном в направлении на внутреннюю область Галактики (замечу, что это совсем не означает, что они находятся в непосредственной близости от галактического центра).

Принципиальная новизна заключается в том, что во-первых, ранее такой тип активности нейтронных звезд никогда не наблюдался, во-вторых, открытые объекты не проявляют известные типы активности, в третьих, обнаружены представители очень многочисленного класса нейтронных звезд. Последнее обстоятельство, на мой взгляд, особенно важно. Последние десять лет радиопульсары стремительно теряют статус "самых типичных молодых нейтронных звезд". Молодые нейтронные звезды образуют очень неоднородную популяцию. Это и радиопульсары, и магнитары (в эту группу входят источники мягких повторяющихся гамма-всплесков и аномальные рентгеновские пульсары), и Великолепная семерка, и неотождествленные источники, обнаруженные гамма-детектором EGRET на борту спутника CGRO, и компактные источники в остатках сверхновых.... Мозаика! Puzzle! Открытие Лайна и соавторов - новое и сильное тому подтверждение. Т.о. астрономы смогли найти важный элемент, который поможет составить puzzle нейтронных звезд. Кроме того, как будет видно ниже, нейтронные звезды, открытые как радиотранзиенты, могут являться родственниками магнитаров и близких радиотихих нейтронных звезд, т.о. новый класс, вероятно, поможет связать между собой две уже известных группы компактных объектов. Об этом говорят обнаруженные периоды вращения.

Прямой поиск (методом быстрого фурье-преобразования) не показал наличие периодов, но применение более сложной методики помогло выявить характерные периоды для 10 из 11 источников. Это периоды вращения нейтронных звезд вокруг своей оси. Они оказались порядка нескольких секунд (от 0.4 до 7 секунд со средним 3.1, см. рисунок). Это свойство роднит открытые объекты с магнитарами и Великолепной семеркой. По оценкам авторов полное число таких объектов довольно велико (около 400 000 штук). Значительное число и относительно малый возраст свидетельствует о большом темпе рождения таких объектов. Т.о. скорее это аналоги нейтронных звезд, составляющих Великолепную семерку, т.к. темп рождения магнитаров должен быть несколько меньше. Оценки магнитного поля новооткрытых нейтронных звезд указывают на большие, но не магнитарные значения (хотя здесь еще возможны уточнения). Авторы открытия полагают, что возраст объектов может составлять от сотен тысяч лет до нескольких миллионов.

На рисунке показана диаграмма период-производная периода (в данном случае производная - это темп замедления вращения пульсара вокруг своей оси). Черными точками обозначены радиопульсары. Штриховые синии линии соответствуют значениям магнитного поля пульсаров равным 10¹³ и 10¹⁴ Гаусс. Фиолетовые линии соответствуют возрастам пульсаров 10³, 10⁵ и 10⁷ лет. Голубыми и оранжевыми квадратиками отмечены магнитары (источники мягких повторяющихся гамма-всплесков и аномальные рентгеновские пульсары). Четыре новых источника, для которых удалось оценить производную периода, отмечены зелеными звездами. Остальные 6, для которых определен только период, отмечены внизу диаграммы голубыми кружками.
(Низкое качество рисунка связано с тем, что результат еще не опубликован и нет официальных пресс-релизов. Все, чем я располагаю - это PDF файл доклада в Амстердаме, любезно присланный мне профессором Лайном.)

К сожалению, поискать аналогичные источники вблизи нас затруднительно. Здесь мы сталкиваемся с редкой ситуацией, когда проще обнаружить далекие объекты. Связано это с тем, что близкие источники очень трудно выделять на фоне земных помех. Сигналы далеких пульсаров, испускаемые на разных частотах успевают расплыться (как говорят, набирается большая мера дисперсии), а для близких такой эффект не наблюдается из-за крайне малой плотности межзвездного вещества. А ведь такие нейтронные звезды должны быть и вокруг нас! Тем более, что мы живем в районе Галактики, где в настоящее время наблюдается избыток массивных звезд, а следовательно, и их остатков - молодых нейтронных звезд. Правда, пущинские радиоастрономы (Малофеев и др.) сообщали о регистрации радиоизлучения от одного из объектов Великолепной семерки. Так что есть надежда и на обнаружение радиоизлучения от близких нейтронных звезд, непохожих на нормальные радиопульсары.

Новое открытие еще раз подчеркивает, что нейтронные звезды могут преподносить нам новые вопросы. Природа транзиентности новых источников остается неясной. Эти всплески активности не похожи ни на гигантские импульсы радиопульсаров, ни на другие известные формы активности нейтронных звезд в радиодиапазоне.

Будем ждать новых результатов и от наблюдателей, и от теоретиков.