Астрономы впервые использовали телескоп VLBA для прямого измерения расстояния до магнетара

Posted by admin on 30 сентября, 2020

Астрономы, использующие возможности «распределенного» радиотелескопа VLBA (Very Long Baseline Array), впервые в истории сделали прямые измерения расстояния до одного из магнетаров, расположенных в нашей галактике, галактике Млечного Пути. Это измерение и изучение других параметров магнетара поможет ученым определить, являются ли они, магнетары, действительно источниками таинственных быстрых радиоимпульсов (Fast Radio Bursts, FRB).

Магнетары являются одним из подвидов нейтронных звезд, сверхплотных остатков от массивных звезд, которые завершили свой жизненный цикл взрывом сверхновой. От других типов нейтронных звезд магнетары отличаются наличием сильнейшего собственного магнитного поля. Магнитное поле типичного магнетара в триллион раз сильнее магнитного поля Земли, что делает эти космические объекты самыми сильными магнитами естественного происхождения. Магнетары могут генерировать сильные вспышки рентгеновских и гамма-лучей, а не так давно они стали ведущими кандидатами на роль источника быстрых радиоимпульсов.

Магнетар, о котором речь шла немного выше, носит название XTE J1810-197. Этот объект был обнаружен астрономами в 2003 и позже привлек их внимание своим необычным поведением. В период с 2003 по 2008 год он генерировал мощные радиоимпульсы. Затем в этом процессе наступил десятилетний перерыв и в декабре 2018 года астрономы снова зарегистрировали яркие радиовспышки от этого магнетара.

Заинтересовавшись такой странностью, астрономы при помощи телескопа VLBA начали регулярные наблюдения за магнетаром XTE J1810-197. Первый период наблюдений был проведен с января 2018 по ноябрь 2019 года, а второй — с марта по апрель 2020 года, что позволило ученым «взглянуть» на магнетар с противоположных точек орбиты Земли вокруг Солнца. При такой разнице положения Земли астрономам удалось определить разницу фактического положения магнетара, так называемый параллакс. Далее, при помощи простых геометрических расчетов было вычислено достаточно точное расстояние до этого космического объекта.

«Этот случай является первым случаем подобных параллакс-измерений по отношению к магнетару. Полученное нами расстояние составляет порядка 8100 световых лет, что делает магнетар XTE J1810-197 одним из самых близких к Земле, и это, в свою очередь, делает его же приоритетной целью для будущих исследований» — пишут исследователи.

Почему данное достижение имеет очень важное значение для современной астрономии? Все дело в том, что все регистрируемые быстрые радиоимпульсы имеют различную амплитуду. Это является причиной множества вопросов, возникающих перед учеными — какова была сила импульса в его исходной точке, не сложился ли данный импульс с другим подобным импульсом и т.п.? Знание достаточно точного расстояния до источника предполагает возможность вычисления амплитуды прибывающих от него радиоимпульсов. И это, в свою очередь, станет ключом для получения ответов на перечисленные выше и массы других подобных вопросов.

«Нам известно, что некоторые из пульсаров в Крабовидной туманности генерируют сверхмощные радиоимпульсы, амплитуда которых намного выше, чем обычных радиоимпульсов» — пишут исследователи, — «Если нам удастся определить расстояние до этих объектов, то мы сможем сказать, являются ли эти импульсы одним очень мощным импульсом, или они являются суммой череды радиоимпульсов, вызванных лавинообразным процессом».

А самой конечной целью всех исследований в данном направлении является точное определение и изучение процессов и явлений, порождающих быстрые радиоимпульсы.