Наземный радиотелескоп MeerKAT обнаружил новый радиопульсар с уникальными свойствами. Период вращения PSR J0901-4046 составляет почти 76 секунд, он генерирует семь различных типов радиоимпульсов и доказывает своим существованием факт наличия сверхдолгопериодических нейтронных звезд, излучающих в радиодиапазоне. Статья опубликована в журнале
Группа астрономов во главе с Манишей Калеб (Manisha Caleb) из Сиднейского университета сообщила об обнаружении нового пульсара PSR J0901-4046, свойства которого оказались крайне необычными. Открытие первого радиоимпульса от пульсара было случайным и произошло 27 сентября 2020 года, когда наземный радиотелескоп MeerKAT вел наблюдения на частоте 1284 мегагерц за массивной рентгеновской двойной системой Vela X-1 в рамках проектов MeerTRAP и ThunderKAT. Дальнейший анализ данных MeerTRAP, относящихся к периоду до момента регистрации первого радиоимпульса, выявил ряд более широких, но при этом слабых импульсов, которые были упущены из виду системой детектирования одиночных импульсов в реальном времени. В общей сложности было идентифицировано 14 радиоимпульсов, которые были равномерно распределены во временном масштабе 30 минут.
PSR J0901-4046 характеризуется необычно длинным периодом вращения, который составляет 75,88 секунды. Его возраст был оценен в 5,3 миллиона лет, а напряженность магнитного поля вблизи поверхности нейтронной звезды составляет 1,3×1014 гауссов в предположении дипольной конфигурации. Пульсар находится в остатке сверхновой в галактике-спутнике Млечного Пути Малом Магеллановом Облаке, на расстоянии около двухсот тысяч световых лет от Солнца.
Характер радиоизлучения пульсара совершенно не похож на свойства излучения от известных радиопульсаров. PSR J0901-4046 порождает семь различных типов импульсов: нормальные, квазипериодические, однопиковые, двухпиковые, частично обнуляющиеся (провалы в излучении), с расщепленными пиками и тройными пиками. На диаграмме «Период вращения–производная периода вращения» PSR J0901-4046 находится за «линией смерти» — пульсары в этой области не могут поддерживать обильное образование электрон-позитронных пар непосредственно над полярной шапкой звезды во внутренней магнитосфере, что необходимо для поддержания наблюдаемого уровня радиоизлучения.
Открытие PSR J0901-4046 бросает вызов текущему пониманию того, как пульсары эволюционируют и генерируют радиоизлучение, а также доказывает факт существования сверхдолгопериодических нейтронных звезд, предполагая возможную связь сильно намагниченных нейтронных звезд, сверхдолгопериодических магнитаров и быстрых радиовсплесков. Кроме того, ученые предполагают, что в Млечном Пути гораздо больше нейтронных звезд, чем считалось ранее исходя из известной популяции пульсаров.
Ранее мы рассказывали о том, как далекая галактика оказалась самым ярким внегалактическим пульсаром и как ученым впервые попался надежный кандидат в белый карлик-пульсар.