Исследование гигантских радиоимпульсов магнетара XTE J1810–197 по результатам наблюдений на телескопах IAR

Магнетар XTE J1810−197 представляет собой уникальную разновидность нейтронных звезд, обладающих колоссальным магнитным полем. Эти космические объекты характеризуются способностью генерировать излучение как в рентгеновском, так и в радиочастотном спектрах. После масштабного всплеска активности в 2018 году радиоэмиссия данного магнетара трансформировалась в серию дискретных и чрезвычайно ярких микросигналов. В период с сентября 2022 по июль 2023 года специалисты Аргентинского института радиоастрономии (IAR) осуществляли систематический мониторинг объекта, задействовав пару 30-метровых радиотелескопов для сбора детальных сведений о динамике источника.

За время исследовательской кампании астрофизики зафиксировали 249 гигантских радиоимпульсов. Максимальная плотность потока достигла 119 янских, а суммарная энергоотдача в пике составила 58 янских на миллисекунду. Примечательно, что активность носила прерывистый характер: сигналы регистрировались лишь в течение 56 из 149 наблюдательных суток. Кульминация активности пришлась на 20 января 2023 года, после чего интенсивность излучения начала стремительно снижаться. Согласно статистическим расчетам, распределение мощности всплесков подчиняется степенному закону с показателем −4, что свидетельствует о специфической физической природе их возникновения.

Визуализация: Nano Banana

Всплески проявлялись в крайне ограниченном диапазоне фазы вращения звезды, занимающем всего около 2% ее периода, что является важным отличием от поведения источников быстрых радиовсплесков (FRB). Средняя продолжительность каждого импульса составила приблизительно 0,47 миллисекунды, а размер области генерации сигнала был оценен в 140 километров. Экстремально высокая яркостная температура, достигающая 10²⁸ К, подтверждает когерентный характер излучения, при котором элементарные частицы испускают энергию синхронизированно.

Параллельно исследователи изучили архивные сведения рентгеновского мониторинга, полученные с помощью инструмента MAXI на борту МКС. Сравнительный анализ выявил отсутствие прямой корреляции между активностью в разных диапазонах: все зафиксированные радиоимпульсы происходили в моменты относительного затишья рентгеновского свечения магнетара.

Сопоставление XTE J1810−197 с другим известным магнетаром, SGR 1935+2154, выявило существенные различия в их поведении. Если последний способен порождать сигналы, идентичные внегалактическим быстрым радиовсплескам, то XTE J1810−197 генерирует почти исключительно гигантские радиоимпульсы. Подобная вариативность указывает на многообразие механизмов радиоэмиссии у магнетаров и проливает свет на загадочную природу феномена FRB.

Источник: iXBT