Рекорд, который невозможно побить из-за слишком короткой разбежки ✛
Это как рекорд в беге на короткую дистанцию: чтобы побить его, нужна идеальная разбежка. Но у субмиллисекундных пульсаров разбежка слишком коротка. Самый быстрый известный пульсар PSR J1748-2446ad делает 716 оборотов в секунду — быстрее кухонного блендера. Если бы он был размером с Землю, точка на его экваторе двигалась бы со скоростью около 0,24 скорости света. Но почему ни один пульсар не вращается ещё быстрее? Физика не запрещает: нейтронная звезда может выдержать и большую скорость. Запрет приходит из астрофизики — из того, как пульсары раскручиваются.
Нейтронная звезда рождается медленной, а быстрой становится, когда соседняя звезда переливает на неё вещество (аккреция). Каждый упавший грамм добавляет вращательный момент, как фигурист, прижимающий руки к телу. Чтобы раскрутиться до периода 1 миллисекунда, звезде нужно набрать не менее 0,25 массы Солнца. Это огромная порция: типичная эффективность аккреции 20–30%, значит, звезда-донор должна отдать массу в 2–4 солнечных. Но такие массивные звёзды живут недолго и переносят вещество слишком быстро — как если бы вы пытались налить воду в стакан из пожарного шланга: большая часть прольётся мимо. В результате раскрутка не успевает достичь субмиллисекундного порога.
Но, может быть, субмиллисекундные пульсары существуют, а мы их просто не видим? Авторы проверили и это. Они вставили 40 000 искусственных субмиллисекундных пульсаров в реальные данные телескопа MeerKAT и прогнали через стандартные поисковые программы. Оказалось, что на коротких периодах чувствительность действительно падает из-за рассеяния радиоволн в межзвёздной среде. Но яркие пульсары с сильным сигналом не могли бы быть пропущены. Статистика наблюдаемых периодов показывает: вероятность найти пульсар с периодом меньше 1 мс практически равна нулю.
Итак, рекорд не побит не потому, что судьи плохо смотрят, а потому, что разбежка слишком коротка. Субмиллисекундные пульсары не запрещены физикой, но их формирование подавлено астрофизическими ограничениями. Это смещает фокус с поиска экзотических ограничений на более приземлённые аспекты звёздной эволюции. Будущие гравитационно-волновые обсерватории, такие как Einstein Telescope и Cosmic Explorer, смогут проверить, ограничивает ли гравитационное излучение спин на пределе ~716 Гц. А пока самый быстрый пульсар остаётся рекордсменом, и его рекорд, возможно, никогда не будет побит.
Самый быстрый известный пульсар PSR J1748-2446ad делает 716 оборотов в секунду — быстрее, чем кухонный блендер. Если бы он был размером с Землю, точка на его экваторе двигалась бы со скоростью около 0,24 скорости света.
В романе «Яйцо Дракона» Роберта Форварда нейтронная звезда вращается так быстро, что на её поверхности живут существа, воспринимающие время иначе. Субмиллисекундный пульсар был бы ещё более экстремальным объектом, но физика показывает, что такие звёзды не могут долго существовать.