Кілька років тому астрономи зафіксували дивний сигнал із площини нашої галактики. Він не був схожий на жодне відоме космічне явище: радіоімпульси надходили занадто повільно, щоб їх можна було пояснити поведінкою пульсарів, нейтронних зірок чи інших добре вивчених об’єктів. Спочатку вчені припустили, що це випадкова аномалія. Але згодом було виявлено ще кілька подібних джерел.
Сьогодні відомо вже близько десятка так званих довгоперіодичних радіотранзієнтів (LPT) — загадкових космічних об’єктів, які випромінюють радіосигнали через незвично великі проміжки часу. Їхня природа залишалася таємницею, однак тепер дослідники вважають, що знайшли ключ до розгадки.
Загадка, яка тривала роками
Історія почалася з відкриття об’єкта GLEAM-X J162759.5−523504.3. Він раптово збільшував яскравість приблизно кожні 18 хвилин, випромінюючи потужні радіохвилі протягом 30–60 секунд. У ці моменти він ставав одним із найяскравіших джерел низькочастотного радіовипромінювання на небі.
Потім сигнал зник.
Коли астрономи почали знаходити нові подібні об’єкти, стало зрозуміло, що йдеться не про випадковість, а про новий клас космічних явищ.
Новий кандидат на роль «космічного перекладача»
Міжнародна команда під керівництвом астронома Кові Роуза з Сіднейського університету дослідила один із таких загадкових об’єктів — ASKAP J1745-5051. Саме він може стати тим самим «Розетським каменем», який допоможе розшифрувати природу довгоперіодичних радіотранзієнтів.
Дослідники встановили, що джерелом сигналів є рідкісна подвійна зоряна система. В її центрі знаходиться білий карлик із потужним магнітним полем, який буквально «поглинає» речовину своєї зорі-компаньйона — червоного карлика.
«Довгоперіодичні радіотранзієнти роками залишалися загадкою для астрономів. Тепер ми змогли показати, що принаймні один із таких сигналів походить від білого карлика, який активно забирає матерію в сусідньої зорі», — пояснив Кові Роуз.
Як працює ця космічна система
Спостереження показали, що ASKAP J1745-5051 випромінює радіохвилі кожні 81 хвилину. Саме з такою періодичністю навколо білого карлика обертається його зоря-компаньйон.
Під дією гравітації білий карлик відтягує частину речовини червоного карлика. Потужне магнітне поле спрямовує цей потік на поверхню білого карлика, де він нагрівається до мільйонів градусів.
У результаті виникає інтенсивне рентгенівське випромінювання. Одночасно взаємодія магнітних полів двох зір прискорює заряджені частинки та створює потужні радіоімпульси.
Особливість нового відкриття полягає в тому, що система поєднує практично всі характеристики, які раніше спостерігалися окремо в інших LPT-об’єктах: подвійну систему, білого карлика, сильне магнітне поле, рентгенівське та радіовипромінювання, а також процес акреції — падіння речовини на поверхню зорі.
Відкриття зробили одразу кілька телескопів
Об’єкт вдалося дослідити за допомогою одного з найчутливіших радіотелескопів світу — австралійського ASKAP. Додаткові дані надали рентгенівські обсерваторії NASA Swift та Einstein Probe, а також телескоп SOAR, який працює в оптичному діапазоні.
Попри те, що точну відстань до системи визначити поки складно, вчені оцінюють її в межах від 1300 до 30 000 світлових років від Землі.
Початок нової ери досліджень
Науковці вважають, що відкриття ASKAP J1745-5051 допоможе зрозуміти механізми виникнення багатьох інших загадкових радіосигналів у Чумацькому Шляху.
Кожне нове спостереження додає черговий фрагмент до складної космічної головоломки. Те, що ще кілька років тому виглядало незрозумілою аномалією, поступово перетворюється на новий клас астрономічних об’єктів із власними закономірностями та фізичними механізмами.
«Кожне нове відкриття допомагає нам скласти загальну картину. Ми лише починаємо розуміти природу цього нового класу космічних явищ», — зазначив Кові Роуз.
Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Astronomy і можуть стати важливим кроком до розгадки однієї з найцікавіших таємниць сучасної астрономії.