Астрономам впервые попался надежный кандидат в белый карлик-пульсар
Астрономы обнаружили первого надежного кандидата в белый карлик-пульсар — им стал источник периодического низкочастотного излучения GLEAM-X J162759.5−523504.3. Ранее он считался медленно вращающимся магнитаром, однако расчеты показывают, что белый карлик позволяет объяснить свойства источника, не нарушая физических законов. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.
Термин «пульсар» первоначально относился к периодическому когерентному радиоизлучению от быстро вращающихся нейтронных звезд, обладающих сильными магнитными полями, которое для земного наблюдателя выглядит как регулярное мерцание источника излучения. Однако в дальнейшем выяснилось, что некоторые из пульсаров порождают периодическое некогерентное излучение в оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах электромагнитных волн, что привело к расширению понятия пульсара.
С первых дней пульсарной астрономии высказывались предположения о том, что вращающийся замагниченный белый карлик может проявлять активность, подобную пульсару. На сегодняшний день известен только один кандидат в белые карлики-пульсары — им стала AR Скорпиона, представляющая собой двойную систему из белого и красного карликов, расположенных на расстоянии 380 световых лет от Солнца. От системы регистрируется периодическое некогерентное излучение в оптическом и радиодиапазонах.
Джонатан Кац (Jonathan Katz) из Вашингтонского университета сообщил о том, что обнаружил кандидата на роль первого настоящего белого карлика-пульсара — им стал периодический радиотранзиент GLEAM-X J162759.5−523504.3, открытый в 2020 году при помощи радиотелескопа MWA (Murchison Widefield Array). На момент открытия астрономы посчитали, что имеют дело с магнитаром со сверхдлинным периодом вращения, однако была и альтернативная идея — белый карлик, порождающий радиоимпульсы в ходе своего вращения.
Период пульсаций транзиента составляет 18,18 минут, а его импульсы представляют собой низкочастотное (72–215 мегагерц) когерентное излучение. У него нет компаньона, с которым объект мог бы взаимодействовать, однако его период пульсаций в сотни раз больше, чем у любого из классических пульсаров. Кроме того, если GLEAM-X J162759.5−523504.3 действительно классическая нейтронная звезда, то она расходует собственную энергию вращения на излучение. В этом случае ее средняя мощность излучения превышает верхний предел мощности ее замедления более чем на порядок. Это физически невозможно для классического пульсара, который теряет не более одного процента энергии вращения в виде когерентного радиоизлучения.
Однако ситуация меняется, если рассматривать белый карлик, обладающий моментом инерции на пять порядков больше, чем у нейтронных звезд. В этом случае потери энергии вращения на излучение становятся достаточными для объяснения наблюдаемых свойств GLEAM-X J162759.5−523504.3, а само излучение рождается внутри магнитосферы белого карлика. Если объект будет доступен для будущих оптических наблюдений, то можно определить его магнитное поле спектроскопическими или поляриметрическими методами и подтвердить или опровергнуть статус кандидата.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы определили механизм затмений радиоизлучения пульсаров-«черных вдов».
Александр Войтюк
Это впадина диаметром около 44 километров
Планетологи, работающие с данными зонда New Horizons, обнаружили на поверхности Плутона крупную вытянутую и эродированную кальдеру, которая может оказаться супервулканом. Предполагается, что она возникла в последние несколько миллионов лет за счет нескольких извержений криомагмы на основе воды с примесью соединений аммиака. Препринт доступен на сайте arXiv.org. Первые свидетельства того, что Плутон обладает признаками активного криовулканизма, обнаружил зонд New Horizons — он нашел несколько потенциальных криовулканов, которые могли извергать богатую водой и содержащую соединения аммиака криолаву, затем замерзавшую. Это вписывается в концепцию Плутона как геологически активного тела, богатого летучими веществами и способного сохранять подповерхностные резервуары с жидким содержимым за счет снижения температуры замерзания смеси. Группа планетологов во главе с Дейлом Крукшанком (Dale Cruikshank) из Университета Центральной Флориды сообщила об обнаружении на снимках New Horizons пятого возможного криовулкана на Плутоне, получившего обозначение Киладзе и расположенного на Земле Хаябусы, к востоку от Равнины Спутника. Киладзе представляет собой сильно деградировавшую впадину длиной 46 километров и шириной 36 километров, которую окружают дугообразные и пластинчатые гребни, интерпретируемые как скопление отложений метанового льда толщиной до пяти километров, образовавшиеся за последние несколько миллиардов лет после формирования Плутона. Большая часть дна впадины гладкая, вблизи центра имеется возвышение, а перепад высот между самой высокой точкой вблизи центра кальдеры и самой глубокой частью ее дна составляет около одного километра. Спектры отраженного от поверхности региона излучения указывают на наличие водяного и метанового льда, возможно также наличие осевших из атмосферы частиц фотохимической дымки. Во многом Киладзе напоминает крупные кальдеры, обнаруженные на Земле и Марсе, идея о том, что это ударный кратер, плохо подходит под свойства впадины. Зато для объяснения природы впадины хорошо подходит сценарий одного или нескольких извержений криомагмы на основе воды, содержащей соли или гидраты аммиака, общим объемом около тысячи кубических километров, через разломы, возникшие в результате тектонических процессов, и отложения на поверхности Плутона. Извержения могли носить взрывной характер, перемежаться обвалами стен кальдеры и происходить в последние несколько миллионов лет. О криовулканизме на другой карликовой планете Солнечной системы — Церере — мы рассказывали в материале «Мертвое море в поясе астероидов».
