Астрономи розгадали 20-річну таємницю аномальної космічної туманності

Астрофізики з Університету Канзасу розгадали багаторічну загадку походження незвичайних «зебрових» смуг у радіосигналах від Крабоподібної туманності. Дослідження, опубліковане в журналі Physical Review Letters, демонструє, як плазма в магнітосфері нейтронної зорі, що лежить у центрі туманності, спричиняє ці унікальні спектральні візерунки, інформує SciTechDaily.

Крабоподібна туманність є залишком наднової, яка вибухнула у 1054 році, а її центр утворює пульсар — швидко обертову нейтронну зорю, що випромінює електромагнітне випромінювання. Цей пульсар має аномалні характеристики: його високоенергетичні інтерпульси, частоти яких коливаються від 5 до 30 ГГц, утворюють зеброподібний спектр, що довгий час залишався загадкою для вчених.

Вчені використали методику хвильової оптики для аналізу плазми, яка складається з електронів і позитронів. Було виявлено, що дифракція хвиль у цій плазмі створює чергування світлих і темних смуг у спектрі. Це пов’язано з варіацією густини плазми на різній відстані від пульсара: низькі частоти відбиваються на великих радіусах, створюючи більші тіні, тоді як високі частоти утворюють менші.

Цей підхід відкриває нові можливості для вимірювання густини плазми в магнітосфері пульсара. Аналізуючи візерунки смуг, вчені можуть створювати «знімки» внутрішньої структури магнітосфери та досліджувати її властивості. Це перше дослідження, яке дозволяє так детально моделювати поведінку плазми навколо нейтронної зорі.