Фізики пояснили дивний сигнал, що надходить на Землю з відстані 6200 світлових років (відео)

Всередині залишку наднової, яка називається Крабоподібною туманністю, розташований пульсар PSR B0531+21 (також відомий як пульсар Крабоподібної туманності). Він посилає дивні радіоімпульси на Землю, в яких міститься сигнал, що вже багато років ставить вчених у глухий кут. Цей сигнал отримав назву зебровий візерунок через незвичайне розташування смуг довжин хвиль при графічному відображенні, які нагадують смуги зебри. Жоден об'єкт у космосі не створює такого радіовипромінювання. Наразі астрофізики розгадали таємницю цього сигналу. Дослідження опубліковане в журналі Physical Review Letters, пише ScienceAlert.

Пульсар у Крабоподібній туманності є нейтронною зіркою, що утворилася під час вибуху наднової SN 1054 майже 1000 років тому. Наднова – це вибух масивної зірки, яка закінчила своє життя. Після вибуху наднової часто залишається її залишок, що складається з газу загиблої зірки, і в даному випадку це Крабоподібна туманність. Вона знаходиться на відстані 6200 світлових років від нас.

Нейтронні зірки є дуже щільними сферами з діаметром приблизно 20 км, в яких міститься більше двох мас Сонця. Пульсари є типом нейтронних зірок з дуже швидким обертанням. Пульсари випускають з своїх полюсів струмені радіохвиль. Період обертання пульсара в Крабоподібній туманності становить приблизно 33 мілісекунди, отже, він випускає радіохвилі з частотою приблизно раз на 30 секунд.

Хоча цей пульсар було виявлено ще в 60-х роках минулого століття, загадковий зебровий візерунок у його радіоімпульсах виявили лише в 2007 році, і з того часу він залишається загадкою для вчених.

За словами авторів дослідження, пульсар PSR B0531+21 є єдиним відомим об'єктом у космосі, який створює зебровий візерунок, і він з'являється лише в одному радіоімпульсі з частотою від 5 до 30 Гц.

Астрофізики припустили, що зебровий візерунок є дифракційною смугою і створили модель на основі хвильової оптики для розрахунку густини плазми пульсара. Таким чином було отримано пояснення дивного радіосигналу.

Вчені з'ясували, що, коли пульсар випускає радіохвилі, то взаємодія між плазмою та магнітним полем пульсара створює дифракційну інтерференційну картину, яка виглядає як зигзагоподібні смуги зебри.

Магнітне поле пульсара створює заряджені частинки, що складають щільну плазму, яка змінюється в залежності від відстані до зірки. Коли радіохвиля поширюється через плазму, вона проходить через розріджені області, але відбивається щільною плазмою. Це відбиття змінюється в залежності від частоти. Низькі частоти відбиваються на великій відстані та відкидають велику тінь, тоді як високі частоти створюють менші тіні, що призводить до різного інтервалу між смугами.

Астрофізики стверджують, що зебровий візерунок є інтерференційною картиною, створеною дифракцією світла в різних густинах плазми всередині магнітного поля пульсара.