Астрономы, изучающие чёрные дыры, случайно обнаружили один раритет: останки звезды, улетающие от места рождения сверхновой, оставляющие кометный след радиоизлучения.
Звезда PSR J1914+1054g — лишь четвёртая из всех известных в своём роде: радиопульсар, на бешеной скорости несущийся по космосу, и оставляющий за собой след, известный как туманность головной ударной волны.
Исследование было принято к публикации в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и доступно на сервере препринтов arXiv. Группа учёных под руководством астрофизика Сары Элизы Мотты из Астрономической обсерватории Брера в Италии и Оксфордского университета в Великобритании назвала туманность Мини Маус.
Смерть массивной звезды — довольно бурный процесс. Когда у звезды заканчивается топливо, термоядерный синтез, обеспечивающий давление наружу, балансирующее с гравитационным сжатием, внезапно исчезает, и звезда почти мгновенно взрывается, извергая свои внутренности во все сторону. Ядро звезды под действием гравитации разрушается, превращаясь в сверхплотную нейтронную звезду, масса которой в 2 раза превышает массу Солнца, сжатую в сферу диаметром всего ~20 километров (а при достижении определённой критической массы ядро может превратиться и в чёрную дыру).
Во многих случаях эти звёздные останки остаются на своём месте, окружёнными туманностью, образовавшейся в результате взрыва. Но если взрыв сверхновой был однобоким, неравномерное распределение энергии может разогнать нейтронную звезду до большой скорости.
Однако для образования туманности типа Мини Маус требуется особое стечение обстоятельств. Нейтронная звезда должна быть пульсаром — вращающимся на высоких скоростях, обладающим сильным магнитным полем и испускающим с полюсов мощное излучение. Его магнитные поля ускоряют окружающие заряженные частицы, порождая звёздный ветер.
Если этот пульсар получит мощный удар от неравномерного взрыва, он начнёт двигаться, и в направлении его движения сформируется ударная волна, а ветер будет тащиться за этим пульсаром, подобно хвосту кометы. Это и будет туманность головной ударной волны, которая будет излучать как в радио-, так и в видимом диапазоне.
Мотта и её коллеги использовали радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке для изучения бинарной звезды под названием GRS 1915+105. Система состояла из чёрной дыры и обычной звезды. В ней учёные заметили нечто особенное: светлый мазок на изображении был поразительно похож на обнаруженную в 1987 году туманность пульсара под названием Мышь (The Mouse) – отсюда и название нового объекта, Мини Маус («мини мышь», при этом созвучное с именем подружки Микки Мауса – Минни Маус).
Длина хвоста, как установила команда учёных, составляет около 40 световых лет, а радиус останков сверхновой — около 43 световых лет. Они также определили, что с момента рождения пульсара (т.е. с момента появления сверхновой) прошло около 82 000 лет; если проследить путь к центру туманности, то скорость J1914 составит 320-360 километров в секунду.
Это далеко не самая быстрая убегающая звезда, которую мы когда-либо видели, и этого недостаточно для достижения скорости убегания от Млечного Пути, но это довольно впечатляющий показатель. И, как отметили исследователи, всего три других пульсара были идентифицированы с такими же характеристиками.
