Ферми обнаружил пульсар-«трансформер»

Исчез радиомаяк пульсара, и в то же время гамма-свечение системы усилилось в пять раз, в соответствии с измерениями космического гамма-телескопа Ферми.

"Это почти как если бы кто-то щелкнул выключателем", сказал Бенджамин Стапперс, астрофизик из Университета Манчестера, Англия, возглавлявший международную попытку понять это поразительное преобразование. "Изменение, видимо, отражает неустойчивое взаимодействие между пульсаром и его компаньоном, которое позволяет исследовать редкий переходный этап в жизни этой двоичной звезды".

Двоичная система состоит из двух звезд, вращающихся вокруг общего центра массы. Эта система, известная как AY Sextantis, находится примерно в 4400 световых лет от Земли в созвездии Секстанта. Эта пара из 1,7-миллисекундного пульсара PSR J1023+0038 (J1023 для краткости) и звезды, содержащей около одной пятой массы Солнца. Орбита этой пары составляет только 4,8 часа, и это ставит их настолько близко друг к другу, что пульсар будет постепенно испарять своего компаньона.

Когда массивная звезда коллапсирует и взрывается как сверхновая, ее ядро может выжить как компактный остаток, и будет называться нейтронной звездой или пульсаром, объектом, набравшим больше массы, чем Солнце, в сферу, размером не больше Вашингтона, округ Колумбия.

Молодые изолированные нейтронные звезды вращаются десятки раз в секунду и генерируют радиопучки, видимый свет, рентгеновские и гамма-лучи, которые астрономы наблюдают в виде импульсов, когда лучи проходят мимо Земли. Пульсары также генерируют мощные "ветры" высокоэнергетических частиц, движущихся почти со скоростью света. Молодые пульсары обычно появляются изолировано, но более половины пульсаров рождаются в двойных системах, что, по предположениям, объясняет их очень быстрое вращение.

"Астрономы давно подозревали, что пульсары подпитываются через передачу и накопление вещества от их звезд-компаньонов", пояснила Энн Арчибальд, научный сотрудник Нидерландского института радиоастрономии (ASTRON) в Двингело, которая обнаружила J1023 в 2007 году. На начальном этапе массообмена, система будет квалифицироваться как низкомассивная рентгеновская двойная, с медленно вращающейся нейтронной звездой, излучающей рентгеновские импульсы. Миллиард лет спустя, когда поток вещества останавливается, система будет классифицироваться как ускорившийся миллисекундный пульсар с радио-эмиссиями, питающийся от быстро вращающегося магнитного поля.

Чтобы лучше понять скорость вращения и орбитальную эволюцию J1023, систему регулярно контролировали и раблюдали, используя радио-телескоп Лавелл, Великобритания, и радиотелескоп синтеза Вестерборк, Нидерланды. Эти наблюдения показали, что радиосигнал пульсара «выключился», что побудило ученых узнать причины изменения свойств ее гамма-излучения. То, что происходит, астрономы причисляют к последним этапам процесса ускорения этого пульсара.

Исследователи ожидают, что система послужит уникальной «лабораторией» для понимания того, как пульсар сформировался и для изучения подробностей того, как происходит аккреция у нейтронных звезд.