Куди ж зник таємничий пульсар?

Пульсари - це нейтронні зірки, які швидко обертаються та які генерують потужні пучки випромінювання, які виходять з їх полюсів. Самі ж нейтронні зірки представляють собою рештки давно "загиблих" зірок, тобто світил, які витратили все своє водневе паливо і колапсували під дією гравітації.

Із Землі вчені можуть спостерігати пульсари, немов маяки в тумані: у міру обертання цих об'єктів хвилі радіовипромінювання то з'являються в полі зору землян, то зникають. Ці спалахи відповідають періоду обертання пульсара. Більше того, саме по них астрономи звикли визначати час, адже пульсари є еталонами космічних годинників.

В останні роки астрономи відкрили кілька подвійних пульсарів. У їх числі - дивовижна система PSR J1906 + 0746 (скорочено, J1906), яка стала предметом нового дослідження. Результати цієї роботи були опубліковані у виданні The Astrophysical Journal, а також представлені на 225-зустрічі Американського астрономічного товариства (225th AAS Meeting), що пройшла в Сіетлі 8 січня 2015.

Один з пари пульсарів "блимає" кожні 144 мілісекунд, а його вісь обертання вирівняна таким чином, що у бік Землі йдуть радіохвилі. Другий об'єкт системи з Землі здається темним, а значить, його випромінювання виходить в протилежну сторону від нашої планети. Відомий пульсар обертається навколо свого партнера кожні чотири години.

Як відзначає ПІНУ, вперше подвійний пульсар був виявлений співробітниками обсерваторії Аресібо в Пуерто-Ріко в 2004 році. З тих пір система вивчається за допомогою радіотелескопів по всьому світу, і до цього дня було зареєстровано близько мільярда обертів, скоєних пульсаром за 5 років спостережень.

Розрахунки теоретиків показали, що подвійний пульсар оточений вкрай потужним гравітаційним полем, яке викривляє простір-час. Ця сила, як припускали вчені, незабаром повинна призвести до зникнення системи з поля зору астрономів.

"Точно відстежуючи кожен рух пульсара, ми змогли виміряти гравітаційну взаємодію між двома близько розташованими нейтронними зірками. Кожна з них має масу більше, ніж Сонце, але віддалені вони один від одного менше ніж на одну астрономічну одиницю. Виникаюча в результаті такої конфігурації гравітація провокує масу дивних ефектів ", - розповідає співавтор дослідження Інгрід Стейрс (Ingrid Stairs) з Університету Британської Колумбії, Канада.

Пульсар J1906, за словами вчених, являє собою ідеальну релятивістську бінарну систему, де, як випливає з назви, править теорія відносності Ейнштейна. Оскільки система є вкрай компактною і масивною, простір-час деформується нею. А оскільки видимий пульсар обертається усередині викривленого "колодязя", то і його вісь обертання відповідає кривизні простору-часу. З часом це викривлення призводить до того, що вісь обертання починає коливатися, немов голка дзиги. Це явище відоме в науці як геодезична прецесія.

Гравітаційно викривлений простір-час викликає втрату близько одного обороту з мільйона за повний цикл, еквівалентний чотирьом годинам. Астрономи стверджують у прес-релізі, що це призводить до відхилення в 2,2 градуса в орієнтації осі пульсара за один земний рік.

А значить, незабаром вісь відхилиться настільки, що вчені перестануть приймати радіовипромінювання від видимого пульсара, і він стане для людей невидимим, як і його партнер. Власне кажучи, саме ця подія - зникнення пульсара з поля зору землян - і було зареєстрована астрономами на фінальному етапі нового дослідження.

"Пульсар зник для нас, спостерігачів. Тепер ми не можемо зареєструвати його випромінювання навіть за допомогою найпотужніших приладів. Це перший випадок, коли настільки молодий пульсар зникає в результаті геодезичної прецесії", - пояснює провідний автор дослідження Юрі ван Леуен (Joeri van Leeuwen) з Нідерландського інституту радіоастрономії ASTRON.

Гарна новина полягає в тому, що пульсар зник не назавжди. Оскільки коливання осі обертання тривають, незабаром вчені повинні будуть побачити його радіохвилі знову. Але для астрономів поняття "скоро", знову ж таки, щодо: ван Леуен вважає, що пульсар знову стане видимим лише через 160 років. 

Глуньюз