Пульсары — это маяки Вселенной. Эти вращающиеся мёртвые звёзды выбрасывают со своих полюсов сдвоенные струи (джеты) материи и излучения, обычно с предсказуемым ритмом. Но иногда пульсары ведут себя странно, и один пульсар, в частности, уже много лет заставляет астрономов ломать голову. Он называется PSR J1023+0038, и десять лет назад он «выключил» свои струи и начал колебаться между двумя уровнями яркости по непредсказуемой схеме. Теперь учёные думают, что поняли причину такого поведения: пульсар занялся поглощением соседней звезды.
Когда сверхгигантская звезда подходит к концу своего жизненного цикла, она взрывается и превращается в чёрную дыру, если у неё достаточно массы, или в нейтронную звезду, если её нет. Нейтронные звёзды — это оставшиеся сверхплотные ядра старой звезды. Они часто очень быстро вращаются, а некоторые из них становятся пульсарами. PSR J1023+0038 начала свою жизнь именно так, и когда она была открыта в 2007 году, то вела себя как обычный пульсар. Но в 2013 году пульсар прекратил отправлять импульсы в радиодиапазоне, и астрономы засекли внезапный взрыв энергии в различных диапазонах волн: гамма- и рентгеновское излучение увеличилось в пять раз, а в видимом свете звезда стала ярче на 1-2 величины. Астрономы также обнаружили, что у неё, по-видимому, образовался аккреционный диск — горячая вихревая масса вещества, окружающая звезду.
Самое странное, что в рентгеновском диапазоне волн звезда начала чередовать две интенсивности: высокую и низкую — и так продолжалось на протяжении всего десятилетия. Около 70% времени она проводит в высоком режиме, остальное — в низком, и чередует их каждые несколько секунд или минут по непредсказуемому графику.
Астрономы разработали план по выяснению причин происходящего. «В нашей беспрецедентной наблюдательной кампании по изучению поведения этого пульсара участвовали десятки новейших наземных и космических телескопов», — рассказывает Франческо Коти Зелати из Института космических наук в Барселоне. Эти телескопы охватывали гамму электромагнитных длин волн, и с их помощью астрономы смогли собрать воедино всё происходящее».
Вот что они обнаружили. Аккреционный диск состоит из вещества, стянутого со звезды–соседа пульсара. Эта материя, приближаясь к пульсару и накапливаясь, нагревается солнечным ветром. Материя начинает светиться в рентгеновском, ультрафиолетовом и видимом свете, и это горячее светящееся вещество соответствует режиму высокой энергии пульсара. Однако в конце концов происходит процесс, в результате которого вещество выбрасывается с высокой энергией, уходя перпендикулярно аккреционному диску, в направлении струй пульсара.
«Огромные массы вещества выбрасываются в космос за очень короткий промежуток времени, исчисляемый десятками секунд, — говорит Мария Кристина Баглио из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби и Итальянского национального института астрофизики. — В результате такого резкого выброса пульсар возвращается в "низкий режим", удалив из своей окрестности нагретое вещество. Затем цикл повторяется».
