Несколько лет назад исследователи зафиксировали странный периодический импульс в диске Млечного Пути. Источник оказался слишком медленным для любого известного астрономического объекта. Позже было обнаружено около дюжины подобных долгопериодических радиотранзиентов (LPT).
Источник загадочного сигнала из глубин Галактики оказался двойной системой, в которой белый карлик пожирает красного
Астрономы обнаружили уникальный космический объект, способный объяснить природу загадочных долгопериодических радиосигналов, которые годами ставили науку в тупик. Обнаруженный источник оказался далекой двойной системой, в которой белый карлик интенсивно стягивает материал со звезды компаньона — красного карлика. В результате система периодически вспыхивает в рентгеновском и радио диапазонах.
Художественное изображение переменной двойной системы. Science Photo Library/Photolibrary Video/Getty Images
Космические циклы. В 2022 году, когда астрономы обнаружили в Млечном Пути объект GLEAM-X J162759.5−523504.3. Каждые 18,18 минуты его яркость резко возрастала на полминуты или минуту, превращая его в один из самых ярких низкочастотных радиоисточников на небе, после чего свечение прекращалось. Это открытие доказало существование долгопериодических космических маяков и заставило ученых пересмотреть прежние модели эволюции умирающих звезд. Это стало началом исследования долгопериодических звездных маяков, но их природа была неясна.
Ученые терялись в догадках, выдвигая разные гипотезы: от сильно намагниченных белых карликов до сложных двойных систем. Решение было найдено благодаря международной команде во главе с астрономом Кови Роузом из Сиднейского университета.
С помощью сверхчувствительного радиотелескопа ASKAP в Западной Австралии астрономы отследили новый сигнал ASKAP J1745-5051, исходящий из внутренних областей галактики. Этот объект сочетал в себе радио- и рентгеновское излучение, сильную магнитную активность и гравитационный перенос вещества. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
Художественное изображение магнитной переменной двойной системы.
Наблюдения показали, что источник представляет собой магнитную катаклизмическую переменную звезду — систему, где белый карлик поглощает своего компаньона, вызывая мощные периодические вспышки. Кови Роуз отмечает: «Долгопериодические радиотранзиенты годами озадачивали астрономов. Мы нашли всего около дюжины, и их происхождение оставалось неясным. Теперь мы смогли показать, что источником одного из этих транзиентов является белый карлик, активно перетягивающий вещество от звезды-компаньона».
Тайна пульсирующего хаоса
График, на котором отображены рентгеновское излучение (вверху), радиоизлучение (в середине) и орбита (внизу).
Данные оптических и рентгеновских телескопов подтвердили, что обнаруженная система вспыхивает в радиодиапазоне раз в 81 минуту. Спектральный анализ выявил двойную звезду, состоящую из белого и красного карликов, обращающихся друг вокруг друга с точно таким же периодом. Из-за невероятной турбулентности точное расстояние до объекта определить трудно: по оценкам, оно составляет от 1300 до 30 000 световых лет.
В процессе орбитального движения вещество срывается с красного карлика и под воздействием колоссального магнитного поля падает на поверхность белого карлика. Падающий газ нагревается до миллионов градусов, генерируя высокоэнергетическое рентгеновское излучение.
В то же время сталкивающиеся магнитные поля двух звезд разгоняют потоки газа, что порождает мощные радиоволны. Соавтор исследования, астрофизик Тара Мерфи из Сиднейского университета, подчеркивает уникальность открытия: «Некоторые подобные объекты и раньше связывали с двойными системами, но это первый случай, когда мы можем четко видеть обе звезды и процесс аккреции в действии».