Пульсар находится на окраине туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке, небольшой галактике, которая вращается вокруг нашего Млечного Пути и находится на расстоянии 163000 световых лет от нас. Туманность Тарантул — самая большая, самая активная и самая сложная область звездообразования в нашем галактическом соседстве. Он был идентифицирован как яркий источник гамма-лучей, форма света с самой высокой энергией, в начале миссии Ферми.
Первоначально астрономы связывали это свечение со столкновениями субатомных частиц, ускоренных в ударных волнах, вызванных взрывами сверхновых.«Теперь ясно, что один пульсар, PSR J0540-6919, отвечает за примерно половину яркости гамма-излучения, которое, как мы изначально думали, исходит от туманности», — сказал ведущий ученый Пьеррик Мартин, астрофизик из Национального центра научных исследований ( CNRS) и Научно-исследовательский институт астрофизики и планетологии в Тулузе, Франция. «Это настоящий сюрприз».
Когда массивная звезда взрывается как сверхновая, ядро звезды может выжить как нейтронная звезда, где масса полумиллиона Земель превращается в намагниченный шар размером не больше Вашингтона, округ Колумбия. Молодая изолированная нейтронная звезда вращается десятки раз в секунду. , а его быстро вращающееся магнитное поле питает лучи радиоволн, видимого света, рентгеновских лучей и гамма-лучей. Если лучи проходят мимо Земли, астрономы наблюдают регулярный импульс излучения, и объект классифицируется как пульсар.
В туманности Тарантул находились два пульсара, PSR J0540-6919 (J0540 для краткости) и PSR J0537? 6910 (J0537), которые были обнаружены с помощью спутников NASA Einstein и Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) соответственно. . J0540 вращается чуть менее 20 раз в секунду, а J0537 вращается почти 62 раза в секунду — это самый быстрый из известных периодов вращения для молодого пульсара.
Тем не менее, для обнаружения пульсаций гамма-излучения от J0540 потребовалось более шести лет наблюдений на телескопе Ферми с большой площадью (LAT), а также полный повторный анализ всех данных LAT в процессе, называемом Pass 8. Данные Ферми устанавливают верхние пределы для импульсов гамма-излучения от J0537, но еще не обнаруживают их.Мартин и его коллеги представляют эти результаты в статье, которая будет опубликована в выпуске журнала Science от 13 ноября.«Импульсы гамма-излучения от J0540 имеют в 20 раз большую интенсивность, чем предыдущий рекордсмен, пульсар в знаменитой Крабовидной туманности, но при этом имеют примерно одинаковые уровни радио, оптического и рентгеновского излучения», — сказал соавтор Лукас Гийемо. в Лаборатории физики и химии окружающей среды и космоса, управляемой CNRS и Орлеанским университетом во Франции. «Учет этих различий поможет нам лучше понять экстремальную физику молодых пульсаров».
J0540 — редкая находка, возраст которой составляет примерно 1700 лет, что примерно вдвое больше, чем у пульсара Крабовидной туманности. Напротив, возраст большинства из более чем 2500 известных пульсаров составляет от 10 000 до сотен миллионов лет.
Несмотря на яркость J0540, слишком мало гамма-лучей достигает LAT, чтобы обнаруживать пульсации, не зная заранее периода. Эта информация получена в результате долгосрочной кампании рентгеновского мониторинга с использованием RXTE, в ходе которой были зарегистрированы оба пульсара с начала миссии Ферми до конца 2011 года, когда операции RXTE прекратились.
«Эта кампания началась как поиск пульсара, созданного SN 1987A, ближайшей сверхновой, наблюдаемой с момента изобретения телескопа», — сказал соавтор Фрэнсис Маршалл, астрофизик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Поиск не удался, но обнаружил J0537».До запуска Ферми в 2008 году было известно всего семь гамма-пульсаров.
На сегодняшний день миссия обнаружила более 160.Космический гамма-телескоп Ферми НАСА — это партнерство по астрофизике и физике элементарных частиц, разработанное в сотрудничестве с Министерством энергетики США и при важном вкладе академических институтов и партнеров из Франции, Германии, Италии, Японии, Швеции и США.