Космічний телескоп, який сканує небо на наявність гамма-променів, додав до свого каталогу сотні нових потужних мертвих зірок. Додавання 294 раніше неідентифікованих зірок означає, що каталог гамма-пульсарів Фермі тепер містить понад 340 об’єктів – значний крок вперед з часу початку спостережень за допомогою телескопа Fermi Large Area Telescope у 2008 році, коли було відомо менше ніж 10 таких пульсарів.
Нещодавно опублікований третій каталог гамма-пульсарів великого телескопа Фермі – це справжня скарбниця інформації, яка допоможе нам зрозуміти ці загадкові об’єкти.
«Пульсари стосуються широкого спектра астрофізичних досліджень, від космічних променів і еволюції зірок до пошуку гравітаційних хвиль і темної матерії », — каже астрофізик Девід Сміт з Астрофізичної лабораторії Бордо, яка є частиною Французького національного центру наукових досліджень (CNRS).
«У цьому новому каталозі зібрано повну інформацію про всі відомі гамма-пульсари з метою просування нових шляхів дослідження».
Пульсари є одними з найбільш екстремальних об’єктів у Всесвіті. Це підкатегорія нейтронних зірок, які самі по собі є колапсованими ядрами масивних зірок, які недостатньо масивні, щоб колапсувати в чорну діру. Різниця між звичайною нейтронною зіркою та пульсаром полягає в пульсуванні. Пульсари випромінюють потужні струмені випромінювання від своїх полюсів, як прожектор, що пронизує космос.
Інша річ, яку роблять пульсари, це обертання, часто неймовірно швидке. І ми говоримо, ніби, шалено швидко. Деякі з цих зірок, відомі як мілісекундні пульсари (MSP), можуть завершити один оберт протягом 10 мілісекунд. Найшвидший відомий пульсар насправді обертається 716 разів на секунду. Ось набір пульсарних імпульсів, транскрибованих у звук, щоб зрозуміти, що це означає.
Нам відомо близько 3400 пульсарів. Для більшості з них пучки випромінювання потрапляють на довжини радіохвиль. Але невелика кількість пульсарів може випромінювати найпотужніше відоме випромінювання у Всесвіті – гамма-промені. Гамма-пульсари прискорюють частинки до надзвичайно високих енергій у своїх потужних магнітних полях, що призводить до спалахів потужного невидимого світла.
Згідно з новим каталогом, близько 10 відсотків відомих пульсарів зараз є випромінювачами гамма-випромінювання. Незважаючи на те, що те, що ми можемо виявити, може бути піддано деяким упередженням відбору – наприклад, обмеженням нашої технології – це достатньо значний зразок, щоб зрозуміти, що робить пульсар гамма-випромінювачем порівняно з радіопопуляцією.
Є й інші способи використання нового населення. Пульсари часто надзвичайно точні у своєму часовому вимірі, особливо пульсари зі швидкістю обертання на мілісекундних шкалах, 144 з яких включено до каталогу. Це означає, що їх можна використовувати для таких програм, як космічна навігація, що важливо, оскільки все більше місій ведуть до зірок.
Ми також можемо використовувати їх для виявлення гравітаційних хвиль на основі аномалій у часі сигналів. Це може свідчити про розширення та звуження простору-часу, які відбуваються, коли крізь нього прокочується гравітаційна хвиля від масивної події. І ми можемо використовувати їх для проведення тестів відносності.