С 2022 года астрономы отслеживают крайне необычные всплески радиоизлучения, которые повторяются через точные промежутки времени — от нескольких минут до нескольких часов. Некоторые пульсируют более 30 лет, в то время как другие затухают всего через пару дней. Ученые обнаружили около дюжины таких источников, что добавляет загадочности и порождает множество спекуляций об их возможном происхождении.
В попытке лучше понять эти «долгопериодические радиотранзиенты» международная группа ученых сосредоточилась на ASKAP J1745 — сильно поляризованном повторяющемся радиовсплеске, впервые обнаруженном телескопом Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP).
Как подробно описано в новой статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, несколько различных телескопов наблюдали этот всплеск в широком спектре излучения, включая рентгеновские и радиоволны, что дало им возможность раз и навсегда выяснить, что стоит за этим явлением.
«Неся одно и то же послание в трех формах письма, знаменитый Розеттский камень когда-то помог ученым расшифровать древнеегипетские иероглифы, — написал соавтор и аспирант по астрофизике Сиднейского университета Кови Роуз в статье для The Conversation. — Аналогично, эта дополнительная информация, которую мы нашли об ASKAP J1745, поможет астрономам лучше понять загадку всех долгопериодических транзиентов».
Они обнаружили, что долгопериодические транзиенты, вероятно, не вызываются пульсарами — вращающимися и сильно энергетизированными остатками мертвых звезд, которые были популярной теорией среди исследователей. Это потому, что они повторяются гораздо медленнее, чем средний пульсар, который повторяется каждые несколько секунд, как утверждает Роуз.
Команда пришла к выводу, что ASKAP J1745, вероятно, является «катаклизмической переменной» звездой или системой, состоящей из пары звезд, одна из которых — белый карлик (плотное звездное ядро, остающееся после того, как звезда относительно малой массы исчерпала свое топливо). Роуз и его коллеги полагают, что радиовсплеск может быть вызван аккрецией вещества белым карликом от другой звезды — процессом, который генерирует тепло и тем самым высвобождает рентгеновское излучение.
Пульсирующее радиоизлучение, с другой стороны, «обычно вызывается энергичными частицами, взаимодействующими с сильными магнитными полями», — объясняет Роуз. «Здесь у нас идеальное сочетание: две звезды с сильными магнитными полями (обычно в тысячи раз сильнее, чем у аппарата МРТ), с заряженными частицами, текущими от другой звезды к белому карлику».
«Одновременные радио- и рентгеновские наблюдения дают беспрецедентное представление о том, как взаимодействуют магнитные поля, аккреция и орбитальное движение, раскрывая поведение, которое мы никогда раньше не наблюдали у катаклизмической переменной», — заявила в пресс-релизе соавтор и исследователь Института космических исследований Каталонии Нанда Реа.
Короче говоря, результаты проливают свет на возможную историю происхождения других долгопериодических транзиентов, причем ASKAP J1745 выступает в роли расшифровывающего Розеттского камня.
«Мы спектроскопически подтвердили [ASKAP J1745] как аккрецирующую катаклизмическую переменную, идентифицированную по характерным оптическим эмиссионным линиям и продолжающейся рентгеновской вспышке», — заключила команда в своей статье. «Наши результаты укрепляют связь между по крайней мере некоторыми ДПТ и двойными системами с белыми карликами».
Тем не менее, исследователям предстоит еще много работы, чтобы получить полную картину этого странного явления. Например, команда не может исключить, что ASKAP J1745, который остается трудноопределимым, является уникальным в отношении этих транзиентных сигналов.
Тем не менее, это захватывающий первый фрагмент головоломки, и команда надеется поймать больше сигналов в процессе.
«Каждое новое открытие помогает нам собрать общую картину», — объяснил Роуз в заявлении. «Мы только начинаем понимать этот новый класс космических событий».
Подробнее о радиовсплесках: Астрономы заинтригованы 25 загадочными повторяющимися радиосигналами из глубокого космоса