С лета этого года в околоземном пространстве работает новейшая американская космическая обсерватория, запущенная с мыса Канаверал 11 июня. Сначала она носила рабочее название GLAST – Gamma-ray Large Area Satellite Telescope (гамма-лучевой спутниковый телескоп широкого обзора). В конце августа Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространство утвердило ее постоянное имя – Fermi Gamma-ray Space Telescope (космический гамма-телескоп имени Ферми).
Как следует из названия, приборы этой станции отлавливают космические источники электромагнитных волн наиболее высоких частот, которые относят к гамма-диапазону. Кванты этих излучений по энергии превосходят фотоны, которые генеруются во всех прочих диапазонах электромагнитного спектра от радиоволн до рентгеновских лучей. Поэтому гамма-кванты рождаются в наиболее экстремальных космических процессах исполинской энергетической мощности. К их числу относятся взрывы сверхновых звезд и выбросы горячей плазмы из окрестностей массивных черных дыр.
Источниками гамма-квантов также служат пульсары – быстро вращающиеся нейтронные звезды, обладающие очень сильным магнитным полем. Правда, большинство пульсаров светит в радиодиапазоне, однако некоторые из них испускают и кванты более высоких энергий. Сейчас в астрономические справочники внесено около 1800 пульсаров, из которых около дюжины испускают гамма-лучи. Однако все они служат источниками не только гамма-квантов, но и радиоизлучения. «Чистых» гамма-пульсаров астрономия до сих пор не знала.
Космический телескоп имени Ферми впервые обнаружил именно такой пульсар. Его излучение зарегистрировал один из его приборов – гамма-телескоп широкого обзора. Новооткрытый пульсар очень молод. Он возник в результате взрыва сверхновой звезды, который имел место всего лишь около десяти тысяч лет назад. Взрыв оставил после себя нейтронную звезду, расположенную в 4600 световых годах от Земли в созвездии Цефея. Она непрерывно испускает поток гамма-квантов, который очерчивает в космическом пространстве коническую поверхность и на каждом обороте однажды задевает нашу планету. В результате это излучение, как и излучение других таких источников, регистрируется на Земле не непрерывно, а в виде следующих друг за другом импульсов. По этой причине они и называются пульсарами.
Новооткрытая нейтронная звезда вращается хоть и не с рекордной скоростью, но все же очень быстро. Ее гамма-импульсы достигают нашей планеты каждые 317 миллисекунд – иначе говоря, примерно три раза в секунду. Полная мощность ее излучения в тысячу раз превосходит мощность Солнца. Испуская гамма-кванты, звезда теряет энергию, так что ее вращение постепенно замедляется. Поэтому продолжительность полного оборота звезды вокруг своей оси каждый год возрастает без малого на одну стотысячную долю секунды.
Русская служба «Голоса Америки» попросила научного руководителя Космического телескопа имени Ферми Стива Ритца прокомментировать открытие уникального гамма-пульсара.
«Для начала хочу подчеркнуть, что космический объект CTA 1, о котором идет речь, можно считать чистым гамма-пульсаром только в том смысле, что другие его излучения на Земле не регистрируются, – сказал Стив Ритц. – Мы считаем, что он также испускает радиоволны, однако они описывают в космосе иную коническую поверхность, нежели та, которую очерчивают его гамма-лучи. Эта вторая поверхность не встречается с Землей, поэтому радиоизлучение от CTA 1 наши приборы заметить не могут».
«Такие гамма-пульсары нам еще не попадались, – отметил научный руководитель телескопа им. Ферми. – Правда, ранее был открыт один рентгеновский пульсар, который также не проявляет себя радиоизлучением – практически наверняка по той же самой причине».
«CTA 1 был известен и раньше, однако до сих пор его гамма-пульсации никак не детектировались. Их удалось выявить не только благодаря уникальным возможностям аппаратуры Космического телескопа имени Ферми, – продолжал Стив Ритц. – Важнейшую роль также сыграл новый алгоритм компьютерного поиска пульсаций космических гамма-излучений, разработанный нашими коллегами из Калифорнийского университета в Санта-Крус. Теперь мы рассчитываем обнаружить гораздо больше гамма-пульсаров, чем до сих пор. А это будет сильно способствовать прогрессу астрономии и астрофизики».
