З глибини світної хмари, що утворилася після епічного вибуху, мертва зірка передає на Землю радіоімпульси світла.
Це Пульсар Краб, і в його радіоімпульсах міститься дивний сигнал, який довгий час бентежив астрономів. Цей сигнал, відомий як “зебра-патерн”, виглядає як дивний розподіл смуг довжин хвиль на графіку, що нагадує зубчасті смуги зебри.
Жодне інше космічне джерело не має такого випромінювання, і астрономи намагалися знайти пояснення цьому феномену з моменту його відкриття майже два десятиліття тому.
Тепер теоретичний астрофізик вважає, що розгадав цю загадку.
За словами Михайла Медведєва з Університету Канзасу, це інтерференційний малюнок, що виникає внаслідок дифракції світла крізь області з різною густиною плазми у магнітосфері пульсара.
Пульсар Краб — що це?
Пульсар Краб є залишком наднової, яка вибухнула приблизно 6 200 світлових років від нас і стала видимою на небі Землі у 1054 році. Це була грандіозна смерть масивної зірки, що викинула свої зовнішні шари під час потужного вибуху. Її ядро, більше не підтримуване тиском ядерного синтезу, колапсувало під дією гравітації, утворивши нейтронну зірку.
Ці ультращільні об’єкти надзвичайно компактні: їх маса може у 2,3 рази перевищувати масу Сонця, а діаметр становити лише 20 км. Пульсар — це тип нейтронної зірки, що випускає радіохвилі зі своїх полюсів, які при обертанні створюють ефект імпульсів, подібно до маяка.
Пульсар Краб має період обертання приблизно 33 мілісекунди, що означає близько 30 імпульсів за секунду.
Астрономи вивчають цей пульсар з моменту його відкриття у 1960-х роках. Його зв’язок із надновою подією підтвердився першим. Однак таємниця “зебра-патерну”, вперше виявленого у 2007 році, залишалася нерозгаданою.
Нова теорія
Медведєв, використовуючи дані спостережень, розробив модель, що пояснює зебра-патерн через дифракцію радіохвиль у плазмі магнітосфери. Ця модель враховує різну густину плазми, через яку радіохвилі взаємодіють із магнітним полем.
За словами науковця, така методика може бути використана для дослідження плазми у магнітосферах інших пульсарів.
“Пульсар Краб є унікальним, але ми знаємо сотні інших пульсарів, включно з молодими та енергійними. Ця модель дозволяє краще розуміти умови в екстремальних космічних середовищах,” — підсумовує Медведєв.
Дослідження було опубліковано в Physical Review Letters.