Американские ученые изучили загадочный источник инфракрасного излучения, располагающийся рядом с радиотихим пульсаром. По мнению ученых, он может представлять собой аккреционный диск или туманность. Обнаружение подобных объектов рядом с «тусклыми» нейтронными звездами может помочь объяснить, откуда последние берут дополнительную энергию для интенсивного теплового излучения. Статья астрономов опубликована в The Astrophysical Journal.
Пульсар RX J0806.4-4123 с периодом 11,37 секунды относится к «Великолепной семерке» — группе из семи нейтронных звезд (XTINS), которые также называются рентгеновскими изолированными нейтронными звездами. В их верхнем тонком слое плазмы формируется тепловое рентгеновское излучение, они слабо излучают в радиодиапазоне, а период вращения достигает 3-11 секунд. Ряд ученых помещает их в промежуточное положение между магнетарами, обладающими чрезвычайно мощным магнитным полем и испускающими мощные вспышки рентгеновского излучения, и нейтронными звездами, которые получают энергию за счет своего вращения. Известно, что энергии вращения диполя у XTINS недостаточно для объяснения их яркости в рентгеновских лучах.
Яркость RX J0806.4–4123, удаленного от Земли на 250 парсеков, в рентгеновском диапазоне составляет 2,6×10 в 31-й степени эргов за секунду, а потеря энергии вращения 10 в 30-й степени эрг за секунду. Чтобы найти возможный дополнительный источник энергии, ученые изучили ближайшее окружение пульсара в инфракрасном (ИК) диапазоне с помощью комплекса Very Large Telescope в Чили. Они обнаружили источник излучения в ближней инфракрасной области спектра, а последующие наблюдения показали, что рядом с нейтронной звездой может находиться крупный планетарный компаньон (вроде коричневого карлика), диск из остатков сверхновой или даже аномальный плерион, который в обычном случае представляет собой туманность, подпитываемую энергией от релятивистских частиц, разогнанных быстро вращающимся (а не медленным) пульсаром.
В новом исследовании астрономы детально изучили источник инфракрасной радиации с помощью Hubble Space Telescope и телескопа в обсерватории Джемини в Чили. Они подтвердили, что объект испускает ИК-излучение высокой плотности, которая намного превышает то, что следовало ожидать при известной оптической и ультрафиолетовой яркости пульсара. Объект имеет неправильную форму, яркое «ядро» и относительно широкое гало. Ученые исключили возможность, что этот источник на самом деле является фоновым объектом вроде галактики и не расположен рядом с RX J0806.4-4123.
Астрономы рассмотрели несколько возможных объяснений. По их мнению, источник не может быть горячим газом и пылью в межзвездной среде, поскольку в этом случае околозвездное вещество должно было рассеяться из-за интенсивного рентгеновского излучения. Самыми вероятными кандидатами являются аккреционный диск или плерион, сформировавшийся при столкновении остатков сверхновой с частицами относительно низких энергий. Будущие наблюдения с помощью пока еще строящегося James Webb Space Telescope должны будут проверить каждый из вариантов.