На «идеально гладких» пульсарах могут быть крошечные горы
На поверхности самых плотных тел во Вселенной, которые, казалось бы, должны быть более гладкими, чем бильярдный шар, могут существовать небольшие «горные пики». По крайней мере, это объясняет, почему некоторые из пульсирующих нейтронных звезд не превращаются в обычные, когда их вращение замедляется ниже допустимого предела. Так команда исследователей из Пекинского университета разрешила загадку «отложенной смерти» пульсаров.
Пульсары — это особый тип нейтронных звезд, отличающийся сверхбыстрым вращением. Оно создает сильнейшее магнитное поле, служащее своеобразным «модулятором» излучения — доходящего до наблюдателя в виде ритмичных всплесков (в оптическом, радио, рентгеновском или гамма-диапазоне). Как следует из этого описания, при замедлении вращения пульсация должна прекратиться. Пороговую скорость ученые даже назвали «линией смерти». Проблема в том, что есть пульсары, которые отказываются «умирать» даже после пересечения этого рубикона.
Пример — нейтронные звезды PSR J0250+5854 и PSR J2144-3933, которые согласно всем имеющимся теоретическим моделям уже давно должны прекратить быть пульсарами. И тем не менее этого не происходит: что-то удерживает их «при жизни». Что именно — вопрос, на который не мог ответить никто, пока за дело не взялся коллектив исследователей во главе с Сюй Цзыхао из Пекинского университета. Разработав сложную компьютерную симуляцию, он пришел к совершенно неожиданному выводу: причина странного поведения пульсаров — не что иное, как их поверхностный рельеф.
Само по себе это предположение выглядит крайне неожиданным. Ведь нейтронные звезды — самые плотные объекты во Вселенной (не считая черных дыр). Их гравитация, примерно в 100 миллиардов раз более сильная, чем земная, казалось бы, должна «заполировать» поверхность до идеально ровного состояния. Однако китайские ученые выяснили, что даже там могут существовать горы. Или, скорее, «горы» — с высотой не больше сантиметра. Тем не менее на абсолютно гладком теле даже такая «шероховатость» будет иметь определяющее значение.
Моделирование показало, что крутые склоны этих миниатюрных пиков резко усиливают локальное электромагнитное поле. Благодаря этому эффекту элементарные частицы (прежде всего электроны и позитроны) ускоряются и целыми каскадами обрушиваются в космическое пространство. Генерируя те самые ритмичные импульсы.
Этот вывод напрямую связан с вопросом, из чего состоят нейтронные звезды. Вероятно, речь идет об экзотической форме материи, спаянной вместе сильным взаимодействием — вопреки электромагнитному отталкиванию (как атомное ядро). Так или иначе, данная гипотеза нуждается в экспериментальном подтверждении — и ученые уверены, что его вполне реально добыть. Например, с помощью крупнейшего в мире радиотелескопа с заполненной апертурой — китайского «Небесного ока» или FAST, который недавно открыл новый миллисекундный пульсар.
