В 2022 году научное сообщество было озадачено обнаружением загадочных долгопериодических радиовсплесков, не имевших аналогов среди известных космических объектов. Совсем недавно ученые совершили новый прорыв, зафиксировав радиовсплеск с рекордным периодом повторения в 2,9 часа. Это самое продолжительное явление такого рода из когда-либо наблюдавшихся. Исследователи предполагают, что им наконец удалось идентифицировать источник этих сигналов — им может быть двойная система, состоящая из красного и белого карликов, вращающихся вокруг общего центра масс.
Загадка переходных явлений во Вселенной
Изучение кратковременных, или переходных, астрономических явлений значительно расширило границы наших знаний в астрофизике. Особенно впечатляет разнообразие их временных масштабов. Явления, длящиеся миллисекунды или секунды, как правило, связывают с пульсарами — быстро вращающимися нейтронными звездами, остатками взорвавшихся сверхновых.
Однако сигналы, растянутые на минуты и часы, долгое время оставались неразгаданной головоломкой. Яркий пример — объект GCRT J1745 3009, открытый в начале 2000-х. Он испускает серии из пяти 11-минутных импульсов каждые 77 минут, но его истинная природа до сих пор не ясна, поскольку классические пульсары с таким периодом не должны генерировать подобное радиоизлучение.
С тех пор было зарегистрировано около десятка подобных аномалий. В 2022 году команда из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) в Австралии обнаружила источник, вспыхивающий каждые 18 минут. На протяжении трех месяцев его свечение было настолько интенсивным, что затмевало все соседние объекты, после чего сигнал внезапно пропал.
«Однако просто находить новые подобные объекты недостаточно для решения загадки», — отмечает радиоастроном Наташа Херли-Уокер из Университета Кертина. В своем новом исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal Letters, ее команда впервые смогла не только обнаружить, но и проследить источник этих долгопериодических сигналов.
Рекордный сигнал из малонаселенного региона Галактики
Все ранее известные долгопериодические радиотранзиенты были сосредоточены вблизи центра Млечного Пути, где высокая плотность звезд делает идентификацию конкретного источника крайне сложной. «На небольшом участке неба могут находиться тысячи звезд, и определить, какая из них ответственна за сигнал, практически невозможно», — поясняет Херли-Уокер.
Обратите внимание: Астрономы обнаружили необычный пульсар.
Новый объект, получивший обозначение GLEAM-X J0704-37, оказался исключением. Он расположен на окраине Галактики, в малонаселенном созвездии Корма, на расстоянии около 5000 световых лет от Земли. Это позволило ученым значительно точнее определить его положение. Для открытия использовался радиотелескоп Murchison Widefield Array (MWA) в Австралии, способный сканировать огромные области неба. Ученые проанализировали колоссальный архив данных объемом в 55 петабайт, что эквивалентно информации с 55 000 мощных компьютеров, чтобы найти подобные аномалии в наименее загруженных участках Млечного Пути.
Сигнал (обозначенный белым крестом) был обнаружен в менее густонаселенной части неба в созвездии Корма, что позволило команде найти его источник в небе.
Было установлено, что GLEAM-X J0704-37, как и его «собратья», испускает короткие, но мощные радиовсплески. Его период в 2,9 часа является рекордным. Для детального изучения источника были задействованы возможности телескопа MeerKAT в Южной Африке — самого чувствительного радиотелескопа в Южном полушарии.
Совместный анализ данных показал, что радиоизлучение исходит из области, где находится красный карлик — самый распространенный тип звезд в нашей Галактике. Импульсы длились от 30 до 60 секунд и, что удивительно, источник проявлял активность на протяжении как минимум последнего десятилетия.
Источники радиоволн видны на MWA низкого разрешения (пурпурные кружки) и MeerKAT высокого разрешения (голубые кружки). Белые круги — это все звезды нашей галактики.
Взаимодействие в двойной системе как ключ к разгадке
Однако сам по себе красный карлик не может генерировать наблюдаемую колоссальную энергию. Ученые пришли к выводу, что сигнал исходит не от самой звезды, а от объекта, вращающегося вокруг нее. Наиболее вероятным кандидатом является белый карлик. Если бы спутником был пульсар или черная дыра, взрыв, предшествовавший их образованию, неминуемо разрушил бы двойную систему.
Предложенная модель объясняет феномен следующим образом: звездный ветер от красного карлика, состоящий из заряженных частиц, сталкивается с мощным магнитным полем белого карлика. В результате этого взаимодействия частицы ускоряются и генерируют наблюдаемые радиоволны.
«Этот процесс можно сравнить с тем, как солнечный ветер взаимодействует с магнитосферой Земли, порождая полярные сияния и низкочастотные радиоволны», — проводит аналогию Херли-Уокер. Подобные двойные системы, например AR Скорпиона, известны науке, но ни одна из них не демонстрирует такой яркости и такого длительного периода, как GLEAM-X J0704-37.
«Вероятно, существует целый класс различных систем, способных производить долгопериодические радиоимпульсы», — заключает эксперт. Для окончательного подтверждения гипотезы и понимания деталей процесса команда планирует продолжить наблюдения за уникальным объектом.
Все последние новости астрофизики читайте на New-Science.ru
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: В 2022 году астрономы обнаружили странные долгопериодические радиовсплески, которые не соответствовали ни одному из известных на тот момент источников.