Почему медленный радиомаяк не светится рентгеном?

Original: "Long-period radio transient PSR J0901-4046 is not an Isolated White Dwarf Pulsar"

· Maxim Lyutikov, Mukremin Kilic, Alexander Wolszczan, Craig Heinke

arXiv:2607.03848v1 · 2026-07-04 · CC BY 4.0 · ⏱ 2 мин · High Energy

Телескоп Chandra не увидел рентгеновского излучения от загадочного пульсара, и учёные поняли, что его радиоизлучение питается не вращением, а магнитными полями.

Аннотация

Представьте, что вы пытаетесь услышать шёпот на шумной площади. Астрономы с помощью телескопа «Чандра» не увидели рентгеновского излучения от странного пульсара J0901-4046 с периодом 76 секунд. Оказалось, что его мощность слишком мала для белого карлика, но как раз подходит нейтронной звезде. Может, такие объекты светят не за счёт вращения, а благодаря магнитным полям?

Связи в графе знаний 1

В глубинах нашей Галактики астрономы нашли необычный пульсар — источник радиовспышек, повторяющихся каждые 76 секунд. Обычные пульсары — это быстровращающиеся нейтронные звёзды, которые после сверхновой (взрыва массивной звезды) остаются размером с город; само понятие нейтронной звезды предвидел Фриц Цвикки. Но этот вращается подозрительно медленно. Учёные предположили, что внутри белый карлик — другой тип звёздного остатка, предсказанный Субрахманьяном Чандрасекаром. Белый карлик, как тяжёлый маховик, мог бы запасти достаточно энергии вращения для радиовспышек даже при медленном вращении.

Белые карлики иногда называют «будущими алмазами», потому что они в основном из углерода и за миллиарды лет могут превратиться в гигантский кристалл.

Чтобы проверить догадку, на космический телескоп Чандра навели на объект. Рентгеновские лучи должны возникнуть, если вращающееся магнитное поле вырывает с поверхности звезды поток антивещества — лёгких частиц-двойников обычных электронов. Они разгоняются почти до скорости света и светятся в рентгене. Но точная спектроскопия (изучение света по цветам) не зарегистрировала ни одного фотона. Если бы там был белый карлик, излучение было бы в десятки раз ярче — телескоп точно бы его увидел. Значит, белый карлик отпадает. Для нейтронной звезды расчётная мощность вращения мала, но и её следов не видно.

Первый подобный источник, открытый Джоселин Белл Бернелл в 1967 году, в шутку назвали LGM-1, думая, что это сигналы от инопланетян.

Тогда что же питает этот радиомаяк? Скорее всего, гигантское магнитное поле нейтронной звезды — в сто триллионов раз сильнее земного. Это напоминает велосипедный фонарик, в котором свет рождается не от вращения динамо, а от тряски магнита: магнитное поле нейтронной звезды меняется и пересоединяется, выбрасывая энергию без быстрого вращения. Мощное поле может влиять даже на замедление времени вблизи звезды. Открытие связывают и с гравитационными волнами — рябью пространства, которую такие объекты могут порождать. Оно напоминает, что рядом с чёрными дырами есть и другие, не менее удивительные жители Вселенной.

🎯 Первый пульсар, открытый в 1967 году, сначала назвали LGM-1, думая, что это радиосигналы от инопланетян.

🎬 В фантастическом романе «Яйцо дракона» описаны существа, живущие на нейтронной звезде, где время течёт в миллион раз быстрее, чем на Земле.

L_{\rm sd} = \frac{4\pi^2 I \dot{P}}{P^3}

I — момент инерции, P — период вращения, Ṗ — скорость замедления периода. Формула показывает, сколько энергии утекает в пространство из-за торможения звезды.

\Phi_* \sim 2\pi e \sqrt{c I^{1/2}} P^{-3/2} \dot{P}^{1/2}

e — заряд электрона, c — скорость света. Если этот потенциал не достигает ~10¹² В, частицы не могут вырваться из вакуума и создать радиоизлучение.

Я автор

Почему медленный радиомаяк не светится рентгеном?