Астрономи виявили пульсар, що розламав гігантську космічну «кістку» у Чумацькому Шляху

Міжнародна команда астрономів здійснила важливе відкриття, використовуючи дані рентгенівської обсерваторії НАСА «Чандра» та радіотелескопів. Вони змогли пояснити походження загадкового розлому в одній з найбільших видовжених структур Чумацького Шляху, яку через її форму називають космічною «кісткою».

Дослідники виявили, що причиною пошкодження цієї космічної структури стало зіткнення з пульсаром — швидкообертовою нейтронною зіркою, що рухається з надзвичайно високою швидкістю. Нейтронні зірки є найщільнішими відомими зірковими об'єктами у Всесвіті і утворюються внаслідок колапсу та вибуху масивних зір. Під час таких вибухів нейтронні зірки часто отримують потужний поштовх, який змушує їх рухатися з величезними швидкостями від місця свого народження.

Досліджувана структура має офіційне позначення G359.13142−0.20005 (скорочено G359.13) і також відома серед астрономів як «Змія». Вона належить до особливого типу утворень, які можна спостерігати поблизу центру нашої галактики. Ці видовжені структури виявляються в радіодіапазоні і пронизані магнітними полями, що проходять паралельно до їхньої довжини. Радіовипромінювання виникає внаслідок руху енергійних частинок вздовж ліній магнітного поля.

Нове зображення, отримане науковцями, поєднує рентгенівські дані від обсерваторії «Чандра» (показані синім кольором) та радіодані від радіотелескопа MeerKAT у Південній Африці (показані сірим кольором). На знімку чітко видно розрив у структурі G359.13, яка в інших місцях має неперервну форму.

Використовуючи комбіновані дані з «Чандри», MeerKAT та радіотелескопа Very Large Array Національного наукового фонду США, астрономи виявили джерело рентгенівського та радіовипромінювання саме в місці розлому. Вони визначили, що це, найімовірніше, пульсар. Поруч з ним також спостерігається додаткове джерело рентгенівського випромінювання, яке може бути пов'язане з електронами та позитронами (античастинками електронів), прискореними до високих енергій.

За розрахунками дослідників, пульсар врізався в структуру G359.13 зі швидкістю від півтора до трьох мільйонів кілометрів на годину. Це зіткнення спотворило магнітне поле в «кістці», що призвело до викривлення радіосигналу в цій області.

G359.13 є однією з найдовших та найяскравіших структур такого типу в Чумацькому Шляху, маючи довжину близько 230 світлових років. Для порівняння, в радіусі такої відстані від Землі розташовано понад 800 зір. Сама структура знаходиться на відстані приблизно 26 000 світлових років від нас, неподалік від центру нашої галактики.

Результати цього дослідження були опубліковані в травневому випуску 2024 року наукового журналу Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Авторами роботи є міжнародний колектив науковців: Фархад Юсуф-Задех з Північно-Західного університету, Джун-Хуй Чжао з Центру астрофізики Гарвард-Смітсонівського інституту, Рік Арендт з Університету Меріленду, Марк Вордл з Університету Маккуорі (Австралія), Крейг Хейнке з Університету Альберти, Марк Ройстер з Коледжу Секвой (Каліфорнія), Корнелія Ланг з Університету Айови та Джозеф Мішель з Північно-Західного університету.

Програмою космічної обсерваторії «Чандра» керує Центр космічних польотів імені Маршалла НАСА в Хантсвіллі, штат Алабама. Науковими операціями керує Центр рентгенівської астрономії «Чандра» Смітсонівської астрофізичної обсерваторії з Кембриджа, штат Массачусетс, а польотними операціями — з Берлінгтона, того ж штату.