Удивительный спектр редкого магнетара имеет сразу два максимума
AstroNews.ru - 05 Октября 2021 22:17:44
Используя четыре радиотелескопа, астрономы из Национальной астрономической обсерватории Японии и их зарубежные коллеги провели многоволновые радионаблюдения «громкого» в радиодиапазоне магнетара под названием XTE J1810-197. Результаты этого исследования могут помочь глубже понять природу необычного объекта.
Магнетары, являющиеся одним из подклассов пульсаров, представляют собой нейтронные звезды с экстремально мощными магнитными полями, мощность которых примерно в один квадриллион раз превышает мощность магнитного поля нашей планеты. Распад магнитных полей в магнетарах вызывает формирование высокоэнергетического электромагнитного излучения, например, в форме рентгеновских или радиоволн.
Хотя пульсары часто излучают импульсы в радиодиапазоне, до настоящего времени было открыто лишь 30 магнетаров, демонстрирующих радиоимпульсы, поддающиеся регистрации. Одним из них является источник XTE J1810-197, который был обнаружен как первый «громкий» в радиодиапазоне магнетар. Он также является первым транзиентным магнетаром, для которого наблюдался значительный рост светимости в рентгеновском диапазоне.
Объект XTE J1810-197 имеет период вращения в 5,541 секунды, который растет за счет постепенного замедления пульсара на величину примерно в 0,0283 наносекунды в секунду. Мощность биполярного магнитного поля этого магнетара оценивают примерно в 130 триллионов гауссов, в то время как характеристический возраст составляет около 31 000 лет. Радиопульсации со стороны этого источника были впервые обнаружены в 2006 г.
Наблюдения объекта XTE J1810-197 показывают, что его яркость в радиодиапазоне заметно возросла в период с 2005 г. по 2008 г., после чего последовал долгий этап «молчания» в радиодиапазоне, который продолжался в течение примерно 10 лет. Интенсивные радиоимпульсы со стороны пульсара XTE J1810-197 возобновились в декабре 2018 г., и в этой связи в научной литературе появились публикации множества исследований, описывающих наблюдения этого источника. Одно из них было проведено командой астрономов под руководством Судзин Аи (Sujin Eie).
«Мы провели квазисовместные наблюдения при помощи японских радиообсерваторий VERA (22 ГГц), Hitachi (6,9 ГГц и 8,4 ГГц), Kashima (2,3 ГГц) и Iitate (0,3 ГГц), чтобы отследить радиопульсации магнетара за период наблюдений, который продолжался с 13 декабря 2018 г. по 12 июня 2019 г., указывают исследователи в своей работе.
Наблюдения выявили значительное по величине пульсирующее излучение в диапазоне частот от 2,3 до 22 ГГц. Было отмечено, что эти радиопульсации в целом ослабевали на протяжении наблюдательной кампании.
В ходе исследования было обнаружено, что изменение производной частоты вращения постепенно снижалось после радиовспышки. Скважность импульсов источника XTE J1810-197 на протяжении наблюдаемой вспышки составила около пяти процентов, что близко к значению, полученному для предыдущей вспышки. Более того, эти результаты показывают, что ширина импульса демонстрирует тенденцию к сужению с ростом частоты.
Исследователи также отметили, что спектры источника XTE J1810-197 имеют падающий характер в диапазоне частот от 2,3 до 22 ГГц со средним спектральным индексом -0,87 в диапазоне частот от 2,3 до 8,7 ГГц. Согласно авторам, это говорит о том, что источник XTE J1810-197 характеризуется бимодальным распределением с характерной структурой спектра с максимумом в гигагерцовом диапазоне на более низкой частоте в 7,6 ГГц, а также вторым максимумом на частоте свыше 22 ГГц.
Исследование появилось на arxiv.org.