С 2022 года астрономы отслеживают крайне необычные вспышки радиоизлучения, повторяющиеся с точно заданными интервалами от нескольких минут до нескольких часов. Некоторые из них длятся более 30 лет, в то время как другие затухают всего через пару дней. К настоящему времени ученые обнаружили около дюжины таких источников, что еще больше усугубляет загадку и порождает множество предположений об их возможном происхождении.
Стремясь лучше понять эти «длительнопериодические радиопереходные явления», международная группа ученых сосредоточила свое внимание на ASKAP J1745, высокополяризованном повторяющемся радиовсплеске, впервые обнаруженном австралийским телескопом ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder).
Как подробно описано в новой статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy , несколько различных телескопов наблюдали эту вспышку в широком спектре света, включая рентгеновские и радиоволны, что дало им возможность раз и навсегда выяснить, что стоит за этим явлением.
«Знаменитый Розеттский камень, несущий одно и то же послание в трех формах письма, когда-то помог ученым расшифровать древнеегипетские иероглифы», — написал соавтор и аспирант кафедры астрофизики Сиднейского университета Кови Роуз в статье для The Conversation . «Аналогично, эта дополнительная информация, которую мы обнаружили об ASKAP J1745, поможет астрономам лучше понять тайну всех долгопериодических транзиентных явлений».
Они обнаружили, что долгопериодические переходные процессы, вероятно, не вызваны пульсарами — вращающимися и сильно заряженными остатками мертвых звезд, — теория, которая стала популярной среди исследователей. Это объясняется тем, что они повторяются гораздо медленнее, чем средний пульсар, который, как утверждает Роуз, повторяется каждые несколько секунд.
Команда пришла к выводу, что ASKAP J1745, вероятно, является «катастрофической переменной» звездой, или системой, состоящей из пары звезд, одна из которых — белый карлик — плотное звездное ядро, оставшееся после того, как относительно маломассивная звезда исчерпала свое топливо. Роуз и его коллеги считают, что радиовсплеск может быть вызван поглощением белым карликом вещества от другой звезды, процессом, который генерирует тепло и, следовательно, испускает рентгеновское излучение.
С другой стороны, импульсное радиоизлучение «обычно вызвано взаимодействием энергичных частиц с сильными магнитными полями», как объясняет Роуз. «Здесь мы имеем идеальное сочетание: две звезды с сильными магнитными полями (обычно в тысячи раз сильнее, чем у аппарата МРТ), и заряженные частицы, движущиеся к белому карлику от другой звезды».
«Одновременные радио- и рентгеновские наблюдения дают беспрецедентное представление о том, как взаимодействуют магнитные поля, аккреция и орбитальное движение, выявляя поведение, которое мы никогда ранее не наблюдали у катаклизмической переменной звезды», — заявила в своем заявлении соавтор и научный сотрудник Института космических исследований Каталонии Нанда Реа.
Вкратце, полученные результаты проливают свет на возможную историю происхождения других долгопериодических транзиентных объектов, а ASKAP J1745 выступает в роли расшифровочного Розеттского камня.
«Мы спектроскопически подтвердили, что [ASKAP J1745] является аккрецирующей катаклизмической переменной, идентифицированной по характерным оптическим эмиссионным линиям и продолжающейся рентгеновской вспышке», — заключила группа исследователей в своей статье. «Наши результаты укрепляют связь, по крайней мере, между некоторыми LPT-звездами и двойными системами белых карликов».
Однако исследователям еще предстоит проделать большую работу, чтобы получить полную картину этого странного явления. Во-первых, команда не может исключить, что ASKAP J1745, который по-прежнему трудно идентифицировать, является уникальным в отношении этих кратковременных сигналов.
Тем не менее, это захватывающий первый фрагмент головоломки, и команда надеется обнаружить больше сигналов в процессе расследования.
«Каждое новое открытие помогает нам собрать воедино общую картину», — пояснила Роуз в своем заявлении. «Мы только начинаем понимать этот новый класс космических событий».
Подробнее о радиовспышках: Астрономы заинтригованы 25 загадочными повторяющимися радиосигналами из дальнего космоса