В ходе масштабного исследования неба обнаружены cотни останков звёзд, испускающих гамма-лучи

Космический телескоп, сканирующий небо на предмет гамма-излучения, добавил в свой каталог сотни новых мощных мёртвых звёзд.

Добавление 294 ранее неопознанных звёзд привело к тому, что каталог гамма-пульсаров Fermi теперь содержит более 340 объектов — значительный шаг вперёд с момента начала наблюдений на Большом телескопе Fermi в 2008 году, когда было известно менее 10 таких пульсаров.

Недавно опубликованный Третий каталог гамма-лучевых пульсаров Большого телескопа Fermi — настоящий кладезь информации, который поможет нам понять эти загадочные объекты.

«Пульсары затрагивают широкий спектр астрофизических исследований, от космических лучей и звёздной эволюции до поиска гравитационных волн и тёмной материи, — говорит астрофизик Дэвид Смит из Астрофизической лаборатории Бордо, которая является частью Национального центра научных исследований Франции (CNRS). — В новом каталоге собрана полная информация обо всех известных гамма-пульсарах, что позволит открыть новые пути для их изучения».

Пульсары — одни из самых экстремальных объектов во Вселенной. Это подвид нейтронных звёзд — сколлапсировавших ядер бывших массивных звёзд, массы которых не хватило для того, чтобы превратиться в чёрную дыру.

Разница между обычной нейтронной звездой и пульсаром заключается в том, что последние испускают мощные струи излучения со своих полюсов — подобно прожектору, пронзающему пространство.

Ещё одна особенность пульсаров — вращение, часто невероятно быстрое. Известны миллисекундные пульсары (МСП), способные совершить один оборот за 10 миллисекунд.

Самый быстрый из известных пульсаров вращается 716 раз в секунду. На этой страничке вы можете найти импульсы пульсаров, переделанные в слышимый уху звук, чтобы вы примерно представили, как это.

Нам известно около 3 400 пульсаров. Излучение большинства из них попадает в диапазон радиоволн. Но небольшое число пульсаров способно выдавать гамма-лучи. Гамма-пульсары разгоняют частицы до чрезвычайно высоких энергий в своих мощных магнитных полях, что приводит к всплескам мощного, невидимого света.

Согласно новому каталогу, около 10% известных пульсаров в настоящее время испускают гамма-излучение.

У нового набора пульсаров есть и другие применения. Пульсары — очень точные космические «часы», особенно те, что вращаются за несколько миллисекунд; а таких в каталоге 144. Это означает, что их можно использовать для космической навигации, что очень важно по мере увеличения числа полётов к звёздам.

Мы также можем использовать их для обнаружения гравитационных волн, основываясь на аномалиях во времени сигналов. Они могут свидетельствовать о расширениях и сжатиях пространства-времени, возникающих при прохождении гравитационной волны от массивного события. С их помощью можно проводить испытания общей теории относительности.

«До появления Fermi мы не знали, будут ли миллисекундные пульсары видны при высоких энергиях, но оказалось, что они излучают в основном гамма-лучи и теперь такие пульсары составляют почти половину нашего каталога», — говорит астроном Лукас Гиймо из Лаборатории физики и химии окружающей среды и космоса и Орлеанского университета во Франции.

И многие из новых пульсаров — около 45 — являются «паукообразными» пульсарами: они находятся в двойных системах, в которых пульсар высасывает вещество из звезды-компаньона. «Паукообразные пульсары названы в честь арахнидов, которые поедают своих более мелких собратьев», — говорит астроном Меган ДеСезар из Университета Джорджа Мейсона и Военно-морской исследовательской лаборатории США.

Нечто подобное может произойти, когда нейтронная звезда и её бинарный компаньон находятся очень близко друг к другу. Интенсивное излучение и ветер частиц от пульсара разъедают поверхность другой звезды, в результате чего образуется шар из испарившегося материала.

Исследователи считают, что Fermi ещё не закончил свою работу. Он способен найти ещё, вероятно, 100 гамма-пульсаров, и уж точно ещё несколько десятков.