Якщо дивитися на центр нашої Галактики в радіодіапазоні, можна побачити безліч “ниток”, що оточують його, нібито слідують лініям магнітних полів. У прагненні розгадати їхню природу вчені придивилися до “залому” на найдовшій із них і знайшли там імовірного “винуватця”.
Знімок центру Галактики, зроблений радіотелескопом MeerKAT. На небі ця область займає площу вдвічі більшу за Місяць. У центрі – надмасивна чорна діра Стрілець А*. Нитка біля правого краю знімка – та сама “Змія”, найдовша з ниток. Зверніть увагу на “залом” у її центрі / © MeerKAT SARAO
Околиці надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху – область, насичена яскравими, особливо в радіодіапазоні, об’єктами і структурами. Серед них є тонкі світні, але не гарячі “нитки” довжиною до сотні світлових років. Їх створюють частинки, що рухаються з навколосвітловими швидкостями навколо ліній магнітного поля центру Галактики. Учені припустили, що джерела частинок – пульсари, нейтронні зірки, що обертаються. До того ж у багатьох нитках виявилися компактні радіоджерела (хоча невідомо, чи є вони пульсарами).
Одна з найцікавіших радіониток – “Змія”, G359.1-0.2. Вона розтягнулася на 230 світлових років (70 парсек) за ширини близько 3,2 світлового року (один парсек). “Змія” розташована перпендикулярно галактичній площині. Вона майже пряма, за винятком двох “зломів”. У більшому з цих “зломів” раніше астрономи помітили компактне радіоджерело.
Автори нового дослідження вирішили перевірити, чи не є пульсаром те радіоджерело в “зломі” “Змії”. За допомогою 64-метрового телескопа радіообсерваторії Паркса (Австралія) вони придивилися до околиць “злому”. Вчені справді знайшли пульсар, який отримав назву PSR J1744-2946. Це перший мілісекундий пульсар, відкритий у такій близькості від центру Галактики. Стаття з описом об’єкта викладена на сайті препринтів arXiv.
Знімок “злому” в радіолінії “Змія” / © Heywood et al. 2022, Heywood et al. 2022; Yusef-Zadeh et al. 2022a
Пульсари – нейтронні зірки, що швидко обертаються, з магнітним полем, нахиленим відносно осі обертання. Через цей нахил їхнє випромінювання виглядає для нас “пульсуючим”. Як показав аналіз даних спостережень, новий пульсар PSR J 1744-2946 “блимає” з періодом 8,4 мілісекунди. Він перебуває в подвійній системі з компаньйоном масою близько 0,05 маси Сонця. Навколо компаньйона він обертається з орбітальним періодом 4,8 години.
Незважаючи на те що астрономи знайшли пульсар у напрямку розташування “злому” радіонитки “Змія”, вони не можуть точно визначити відстані до об’єкта. За оцінками, він розташований на відстані 15 або 27,4 тисячі світлових років від нас (4,6 і 8,4 кілопарсека відповідно). Більша відстань збігається з оцінкою відстані до Змії. До того ж випромінювання пульсара збігається за іншими параметрами з випромінюванням радіонитки.
Загалом, учені зробили акуратний висновок, що пульсар PSR J 1744-2946 справді перебуває в “заломі”. Теоретичні розрахунки, проведені іншими астрономами, показали, що випромінювання високоенергетичного пульсара вздовж магнітних ліній може пояснити яскравість “Змії” та її “злому”. Що примітно, міра дисперсії у нового пульсара значно нижча – всього 673,7 парсека на кубічний сантиметр, – ніж в інших пульсарів (понад 1000) в околицях центру Галактики.
Проте випромінювання нового пульсара PSR J 1744-2946 може не вистачати і на нитку, і на “злом”. Щоб однозначно підтвердити його причетність, необхідно знати всі його параметри, а для цього потрібні додаткові спостереження. Головне, що раз в околицях галактичного центру є один мілісекундний пульсар, то, ймовірно, є й інші, просто астрономи їх ще не знайшли. Такі яскраві джерела можуть пояснити багато особливостей цього регіону Галактики.