Увеличително стъкло за пулсар

Астрономите са открили пулсар, който се предлага със собственото си лупа - любезно от неговия спътник с кафяво джудже, който се разкъсва на парчета.

Пулсарът PSR B1957 + 20 се вижда на заден план през облака от газ, обгръщащ кафявия му джудже спътник.
Марк А. Гарлик / Институт за астрономия и астрофизика Dunlap, Univ. от Торонто

В система, отдалечена на 6 500 светлинни години, пулсар и кафяво джудже танцуват космически дервиши, размахващи се един на друг на всеки девет часа. Танцът им няма да издържи - в допълнение към лъча си на радиовълни, пулсар PSR B1957 + 20 излъчва ожесточен вятър от частици, който бавно взривява своя спътник. По тази причина пулсарът си е спечелил името „черна вдовица“, след вида на паяк, който изяжда своята половинка.

Но преди яденето да е пълно, кафявото джудже има какво да ни предложи: лупа, която излага пулсара в невероятни детайли.

Цялата система е мъничка: Кафявото джудже е с размерите на Юпитер, а пулсарът е само с размерите на Манхатън; разстоянието, което ги разделя, е приблизително пет пъти разстоянието между Земята и Луната. От гледна точка на Земята, кафявото джудже е достатъчно голямо, за да затъмни пулсара за 40 минути всеки път, когато се кръжат помежду си.

Именно тази щастлива геометрия придава на кафявото джудже увеличаващата му сила. Ако някога сте се възхищавали на красивите модели на светлината по бреговата линия, сте наблюдавали как светлината се огъва, докато тя преминава през вода. Вълните във водата концентрират слънчевата светлина, за да създадат онези мъгляви шарки върху пясъка. Пашкулът на плазмата около кафявото джудже има подобен ефект върху светлинния лъч на пулсара - когато всичко се подрежда точно точно, ние виждаме, че пулсът на радиовълни преминава през плазмата, която концентрира излъчването.

Слънчевата светлина се огъва, докато преминава през вода. Вълните във водата са концентрирали светлината в модела, който се вижда тук. Подобен ефект се получава, когато радиоизлъчванията на пулсар преминават през плазмата, заобикаляща кафявото джудже.

Не беше очевидно, че това трябва да се случи. Но през 2014 г. Робърт Майн (Университетът в Торонто) и колегите му наблюдават пълна орбита от 9, 2 часа, използвайки 305-метровия телескоп Уилям Е. Гордън в обсерваторията Аресибо. Точно преди и непосредствено след всяко пулсарно затъмнение те видяха радиоимпулсите да се изсветлят. Нещо повече, импулсите се озариха по различни начини с различни честоти, точно както се очакваше при събитие с обектив.

"Другото зрелищно нещо, което се случва", обяснява Майн, е, че излъчването от двата полюса на пулсара не се усилва еднакво. Има моменти, когато емисиите от единия полюс са силно засилени, докато другият не се влияе.

С други думи, газообразният lens около кафявото джудже понякога увеличаваше емисиите от северния полюс pulsar ss, а понякога и южният му полюс разрешаваше две емисионни зони само на 10 km (6 мили) освен 6 500 светлинни години. Това е еквивалентно на разрешаването на бълха на повърхността на Плутон с помощта на земни телескопи. (За справка, New Horizons излетя право от Плутон и все още само с разрешени функции има 80 метра широчина или 260 фута!) Екипът е публикувал резултатите си в Nature .

Както Джейсън Хеселс (Университет в Амстердам, Холандия) посочва в съпътстващо перспективно произведение, това не е първият астроном, който за първи път е видял плазмени обективи. Други примери включват далечни квазари и пулсар на Крабната мъглявина. И все пак минаха 30 години между откриването на PSR B1957 + 20 и откриването на обектива му. Това се свежда до увеличаването на изчислителната мощност, твърди Хеселс, което е позволило на астрономите да изследват промените в микросекундните скали на множество радиочестоти. Той заключава: Бъдещето е светло за използване на пулсари за осветяване на невидимата вселена.