Двадцать два года наблюдений за пульсаром PSR J0922+0638 раскрыли удивительные особенности его поведения, которые ставят перед учёными новые вопросы о физике нейтронных звёзд. Этот объект, представляющий собой сверхплотный остаток давно угасшей звезды, демонстрирует необычные «сбои» в своём вращении, которые происходят с неожиданной регулярностью.

Что такое пульсар?

Пульсары — это нейтронные звёзды, которые вращаются с огромной скоростью и испускают регулярные импульсы радиации. PSR J0922+0638 вращается с периодом 0,43063 секунды, сохраняя эту стабильность на протяжении сотен тысяч лет. Такие звёзды невероятно плотные: их масса в несколько раз превышает солнечную, но диаметр составляет всего несколько километров. Это делает их одними из самых плотных объектов во Вселенной, уступающих только чёрным дырам.

Внутри пульсара материя сжата до предела, где нейтроны и протоны превращаются в гигантское атомное ядро. Если внешние слои нейтронных звёзд учёные понимают хотя бы частично, то процессы в их ядрах остаются полной загадкой. Экзотические квантовые силы удерживают пульсары от коллапса в чёрную дыру, но их природа до сих пор не ясна.

Сбои и их регулярность

Астрономы изучили данные за 22 года, собранные с радиотелескопа Наньшань в Китае и массива MeerKAT в Южной Африке. Они обнаружили, что PSR J0922+0638 не так стабилен, как кажется. За два десятилетия зафиксировано более десятка «сбоев» — резких изменений скорости вращения. Эти сбои минимальны, изменяя скорость менее чем на миллиардную долю, но для пульсара это означает колоссальные изменения энергии.

Удивительно, что сбои происходят с регулярностью примерно раз в 550 дней. Кроме того, учёные заметили, что скорость вращения пульсара медленно ускоряется и замедляется в цикле длительностью от 500 до 600 дней. Совпадение этих周期ов наводит на мысль, что они связаны.

Возможные причины

Учёные пока не могут точно объяснить природу этих сбоев, но выдвигают несколько гипотез:

  • Магнитные поля. Пульсары обладают мощными магнитными полями, которые могут накапливать и высвобождать энергию. Возможно, PSR J0922+0638 проходит через циклические изменения, подобные солнечным циклам активности с чередованием сильных и слабых магнитных полей.
  • Сверхтекучая жидкость. В ядре пульсара может существовать сверхтекучий слой элементарных частиц. Его колебания могут влиять на скорость вращения звезды, а резкие изменения направления течения могут вызывать сбои.

Загадки физики пульсаров

Точная причина сбоев и их связи с циклическими изменениями скорости вращения остаётся неизвестной. Однако наблюдения за PSR J0922+0638 подчёркивают, насколько сложны и уникальны процессы внутри нейтронных звёзд. Долгосрочные исследования, подобные этому, помогают учёным постепенно раскрывать тайны физики в экстремальных условиях космоса.

В будущем астрономы надеются собрать ещё больше данных, чтобы понять, как устроены пульсары и что вызывает их странное поведение. PSR J0922+0638 уже показал, что даже мёртвые звёзды могут удивлять своей активностью и загадочностью.