Астрономы, ведущие поиск внеземных сигналов в рамках проекта Breakthrough Listen, возможно, наткнулись на редчайший объект — быстро вращающийся нейтронный пульсар с экстремально сильным магнитным полем, расположенный всего в нескольких тысячах световых лет от сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* в самом центре нашей галактики. Если открытие подтвердится, это станет первым надёжным кандидатом на пульсар вблизи Sgr A* и даст уникальную возможность проверить общую теорию относительности Эйнштейна в самых экстремальных условиях.

Как нашли кандидата

Поиск проводился с 2021 по 2023 год на радиотелескопе Green Bank в Западной Вирджинии. Учёные сканировали центр Млечного Пути в поисках техносигнатур — искусственных радиосигналов, которые могли бы указывать на разумную жизнь. Вместо этого они обнаружили один необычный источник — импульсный сигнал с периодом 8 миллисекунд (вращение 122 раза в секунду). Его обозначили как Breakthrough Listen Pulsar (BLPSR).

«Наш обзор — один из самых чувствительных, когда-либо проведённых в сторону центра Галактики. Мы должны были обнаружить примерно 10 % миллисекундных пульсаров и 50 % обычных медленных пульсаров, если их популяция в центре похожа на остальную часть Млечного Пути. Несмотря на эту чувствительность, мы нашли только одного кандидата — BLPSR, который сейчас активно изучается», — рассказала руководитель группы Карен Перес из Института SETI.

Почему это так важно

Центр Галактики — одно из самых экстремальных мест во Вселенной: сверхмассивная чёрная дыра массой 4 миллиона солнечных, огромная плотность звёзд, мощные магнитные поля и турбулентная среда. Теоретически здесь должно быть много пульсаров — нейтронных звёзд, которые рождаются при взрывах массивных звёзд и вращаются с бешеной скоростью, испуская узкие радиолучи, как космические маяки.

Но BLPSR — единственный кандидат. Это ставит под вопрос наши представления о количестве пульсаров вблизи Sgr A*. Если их действительно так мало, это может означать, что звёзды в центре галактики либо редко коллапсируют в нейтронные звёзды, либо их излучение сильно поглощается или искажается окружающей средой.

Космические часы для проверки Эйнштейна

Пульсары — идеальные природные часы. Их импульсы приходят с поразительной точностью, и любое внешнее воздействие (гравитация массивного объекта, искривление пространства-времени) вызывает заметные аномалии в их ритме.

«Любое внешнее влияние на пульсар, например гравитационное притяжение массивного объекта, вызовет аномалии в регулярном приходе импульсов, которые можно измерить и смоделировать. Кроме того, когда импульсы проходят рядом с очень массивным объектом, они могут отклоняться и испытывать задержки времени из-за искривления пространства-времени, как предсказывает общая теория относительности Эйнштейна», — пояснил член команды Славко Богданов из Колумбийской астрофизической лаборатории.

Sgr A* с массой 4 миллиона солнечных создаёт экстремальное искривление пространства-времени. Пульсар рядом с ней стал бы идеальным инструментом для проверки теории Эйнштейна в условиях, недостижимых в лаборатории.

«Если подтвердится, это поможет нам лучше понять как нашу собственную галактику, так и общую теорию относительности в целом», — отметила Карен Перес.

Что дальше

Пока BLPSR остаётся лишь кандидатом — нужны дополнительные наблюдения для подтверждения. В будущем на помощь придут радиотелескопы нового поколения — next-generation Very Large Array (ngVLA) и Square Kilometer Array (SKA). Они обладают чувствительностью и разрешением, достаточными, чтобы точно определить, сколько пульсаров действительно прячется в центре Млечного Пути.

Вкратце

Команда Breakthrough Listen на телескопе Green Bank обнаружила кандидата в пульсар (BLPSR) в центре Галактики — всего в нескольких тысячах световых лет от чёрной дыры Sgr A*. Это первый вероятный пульсар в такой близости к сверхмассивной чёрной дыре. Единственный найденный сигнал при высокой чувствительности обзора ставит вопрос: почему пульсаров так мало? Если BLPSR подтвердится, он станет уникальным инструментом для проверки общей теории относительности в экстремальных гравитационных условиях. Дальнейшие наблюдения на ngVLA и SKA должны дать ответ.