Ученые обнаружили коричневый карлик, испускающий мощные радиоимпульсы. Возможно, находка поможет разгадать природу радиопульсаров — молодых нейтронных звезд, являющих собой одну из самых загадочных форм вещества в нашей Вселенной.
Карлик с сюрпризом: Есть сигнал
Пульсар в Туманности Краба: комбинация оптического изображения и рентгеновского снимка обсерватории Chandra

Коричневые карлики представляют собой нечто вроде «недоразвитой звезды», чья плотность и температура недостаточна для запуска термоядерной реакции и превращения в полноценное светило. Масса коричневых карликов варьируется в пределах 0,01−0,08 солнечных. Правда, на начальном этапе своего существования коричневые карлики сжигают в термоядерных реакциях некоторые редкие изотопы (прежде всего — дейтерий и литий), что на короткое время делает их похожими на настоящие звезды. В дальнейшем звезда разогревается лишь благодаря энергии, высвобождаемой в ходе медленного гравитационного сжатия ядра. Температура на поверхности коричневых карликов не превышает 1700 градусов, поэтому самым ярким цветом, которым они способны светиться, является темно-красный. Значительная часть коричневых карликов излучает лишь в инфракрасном диапазоне. Время светимости подобных звезд составляет около 15 млн. лет.

Группа астрономов из Национального университета Ирландии под руководством Грэга Халлинана (Greg Hallinan) обнаружила мощные радиоимпульсы, излучаемые коричневым карликом TVLM 513−46546. Открытие было сделано с помощью распределенной системы радиотелескопов VLA (Very Large Array). Яркие вспышки карлика в радиодиапазоне регистрируются каждые два часа — по всей видимости, излучение исходит из зон магнитных полюсов звезды. Столь краткую периодичность импульсов ученые объясняют чрезвычайно быстрым вращением карлика, а также несовпадением оси его вращения с осью магнитных полюсов.

Вообще-то любая планета, имеющая магнитное поле, излучает радиоволны, от силы которого зависит и интенсивность излучения. В Солнечной системе наиболее сильным магнитным полем, а значит и наиболее сильным радиоизлучением, обладает Юпитер. До сих пор считалось, что коричневые карлики должны излучить радиоволны примерно так же, как это делают очень крупные планеты, однако мощность импульсов TVLM 513−46546 настолько велика, что его можно поставить в один ряд с радиопульсарами — одним из типов нейтронных звезд.

Нейтронные звезды образуются из сколлапсировавшего ядра сверхновой с изначальной массой менее 8 солнечных. При эдакой массе они обладают диаметром порядка всего 20 км: сжимаясь под действием колоссальных гравитационных сил, электроны буквально «вдавливаются» в атомные ядра, образуя нейтроны. Почти вся материя звезды превращается в нейтронный газ — самую плотную форму вещества, наблюдаемую во Вселенной (небольшая щепотка подобного вещества имеет массу в сотни миллионов тонн). Нейтронные звезды имеют массу поразительных свойств — в частности, невероятно мощным магнитным полем, достигающим 1014 гаусс (для сравнения, земное магнитное поле составляет 1 гаусс). А в начальном этапе своей эволюции нейтронные звезды испускают мощные и короткие радиоимпульсы — пульсируют.

Механизм образования этих радиоимпульсов до конца неясен. Моделирование нейтронных звезд — задача очень сложная, поскольку на их примере мы имеем дело с совершенно экстремальными состояниями вещества. Между тем, периодические радиоимпульсы, испускаемые коричневым карликом TVLM 513−46546, очень похожи на импульсы радиопульсаров, а смоделировать коричневый карлик значительно проще, поскольку он состоит из обыкновенного вещества в атомарной форме. Таким образом, исследование коричневых карликов может помочь ученым разобраться в механизме излучения радиопульсаров. Комментирует Грэг Халлинан: «Наши исследования говорят о том, что коричневые карлики могут оказаться чрезвычайно динамическими и интересными системами, и что они могут стать ключом к разгадке природы радиоизлучения, испускаемого пульсарами. По всей видимости, излучение коричневых карликов представляет собой некую переходную форму между радиоволнами, которые генерируются планетами вроде Юпитера, и излучением молодых нейтронных звезд».

Читайте также об исследовании обломков далекого пульсара: «Планеты из звездного праха», и о сигналах, испускаемых загадочной звездой-магнитаром: «Нейтронный радиомаяк».

По информации BBC News