У NASA з’ясували походження загадкових рентгенівських променів, що змінили науковий підхід до розуміння природи Всесвіту

Астрономи нарешті розв’язали давню загадку щодо рідкісного нейтронного зоряного залишку — пульсара PSR J1023+0038. Завдяки даним космічного телескопа NASA IXPE й цілій низці наземних та орбітальних обсерваторій, науковці з’ясували, що потужне рентгенівське випромінювання цієї системи виникає не в акреційному диску, як вважали раніше, а в турбулентному “вітрі” частинок, який сам пульсар викидає у простір.

PSR J1023+0038 — це так званий “перехідний мілісекундний пульсар”, який чергує фази активного поглинання речовини з компаньйона (з утворенням яскравого диска) і фази, коли він випромінює переважно радіохвилі. Саме завдяки такій поведінці ця система є унікальною лабораторією для вивчення еволюції нейтронних зірок у подвійних системах.

Дослідники використовували IXPE для вимірювання поляризації рентгенівського випромінювання — тобто, організації світлових хвиль — і порівняли ці дані з оптичними спостереженнями на телескопі VLT у Чилі. Вперше було зафіксовано: однаковий кут поляризації в обох діапазонах. Це свідчить про єдиний фізичний механізм, який породжує випромінювання — ним виявився “пульсарний вітер” із частинок, що рухаються майже зі швидкістю світла та взаємодіють із навколишнім акреційним диском.

Нові дані не лише спростовують традиційні моделі, які пояснювали рентгенівське випромінювання внаслідок розігрітого диска навколо пульсара, а й показують, що ключова роль належить саме цим швидким потокам заряджених частинок, які виникають біля магнітних полюсів нейтронної зірки. Це відкриття суттєво змінює уявлення про природу таких об’єктів і процеси прискорення частинок у Всесвіті.

Місія IXPE, запущена у 2021 році, спеціалізується на вивченні поляризації рентгенівського випромінювання від екстремальних космічних об’єктів. Вивчаючи такі системи, науковці сподіваються глибше зрозуміти, як саме утворюється енергія у пульсарних системах і які механізми лежать в основі їхньої активності.