Большинство пульсаров излучают узко направленно, и если их луч направлен на Землю, их обнаружить не сложно. Но излучение некоторых пульсаров теряется в космосе из-за турбулентности окружающей среды. Найти такие «маяки Вселенной» — задача не из простых.
Астрономы сделали открытие двух новых существенно рассеянных («размытых», «зашумленных») пульсаров в ходе исследования переменных и медленно транзитных объектов (VAST) с использованием австралийского телескопа ASKAPAustralian Square Kilometre Array Pathfinder). Результаты исследования опубликованы в научной статье на сервере препринтов arXiv.
Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звезды с высокой плотностью и мощными магнитными полями, которые регулярно излучают узкие и направленные в разные стороны пучки электромагнитных волн. Обычно их распознают по коротким импульсам радиоизлучения, но некоторые из них также фиксируются с помощью оптических, рентгеновских и гамма-телескопов.
Отдельную категорию составляют сильно рассеянные радиопульсары — сигналы от этих объектов проходят через турбулентную межзвездную среду, что приводит к временным и пространственным искажениям потока их излучения. Найти такие объекты сложно даже с использованием современных радиоастрономических инструментов.
Команда астрономов под руководством Рахула Сенгара из Института гравитационной физики Общества Макса Планка в Германии выявила два новых пульсара данного типа в рамках исследования VAST, сосредоточенного на изучении южной плоскости нашей галактики. Их периодическая природа была подтверждена дополнительными наблюдениями с помощью радиотелескопа Parkes.
У недавно открытых пульсаров PSR J1646−4451 и PSR J1837−0616 показатели рассеяния составляют 3,28 и 3,1 соответственно, а время рассеяния на частоте 1 ГГц составляет 2479 мс и 2154 мс. По этим критериям они входят в пятерку самых сильно рассеянных пульсаров, известных на сегодняшний день.
Согласно исследованию, период вращения PSR J1646−4451 составляет около 217 мс, а показатель дисперсии — 928 пк/см3. Светимость пульсара составляет 8,3x1033 эрг/с, напряженность магнитного поля на поверхности — 6,94x1011 Гс, а его возраст в текущем состоянии оценивается примерно в 1,6 миллиона лет. Расстояние от Земли до PSR J1646−4451 составляет около 31 000 световых лет.
PSR J1837−0616 вращается примерно в два раза быстрее, чем PSR J1646−4451, период его вращения составляет 118 мс. Объект находится на расстоянии 28 600 световых лет от нас, его показатель дисперсии равен 793,7 пк/см3, а светимость составляет 1034 эрг/с. Собранные данные показывают, что напряженность магнитного поля на поверхности PSR J1837−0616 составляет 7,12x1011 Гс. Возраст нейтронной звезды — примерно 450 000 лет.
Авторы статьи отметили, что открытие PSR J1646−4451 и PSR J1837−0616 подчеркивает возможность применения круговой поляризации в радиоконтинуумных изображениях как инструмента для идентификации сильно рассеянных пульсаров.