На протяжении последних лет астрономы сталкивались с необычным явлением — из разных областей Млечного Пути приходили редкие повторяющиеся радиосигналы, происхождение которых оставалось неясным. Эти всплески были настолько необычными, что не вписывались в привычные модели работы пульсаров, нейтронных звёзд или других известных космических объектов.
Теперь исследователи сделали важный шаг к разгадке этой тайны. Им удалось обнаружить систему, которая, по всей видимости, объясняет происхождение по крайней мере части подобных сигналов. Учёные уже называют её своеобразной «Розеттской плитой» для нового класса космических явлений — эталоном, который поможет расшифровать остальные загадочные источники.
Загадка долгопериодических радиовсплесков
Большинство известных космических объектов, испускающих регулярные радиосигналы, делают это с очень короткими интервалами — от долей секунды до нескольких секунд. Например, пульсары могут вращаться десятки или даже сотни раз за секунду.
Однако недавно был открыт новый класс объектов, получивший название долгопериодических радиотранзиентов. Их импульсы повторяются значительно медленнее — с интервалами в десятки минут или даже часы.
Такая периодичность поставила исследователей в тупик. Согласно существующим моделям, нейтронные звёзды, вращающиеся настолько медленно, уже не должны эффективно генерировать наблюдаемое радиоизлучение.
За несколько лет было обнаружено лишь около десятка подобных источников, и их природа оставалась предметом активных дискуссий.
Новый объект помог связать воедино разрозненные наблюдения
В ходе последних исследований астрономы изучили источник, обозначенный как ASKAP J1745−5051. Наблюдения показали, что он представляет собой тесную двойную систему, состоящую из белого карлика и красного карлика.
Белый карлик — это чрезвычайно плотный остаток звезды, завершившей свою эволюцию. Красный карлик, напротив, остаётся активной звездой небольшой массы. В данной системе более компактный объект постепенно перетягивает вещество со своего соседа.
Такой процесс сопровождается сложным взаимодействием магнитных полей, потоков плазмы и горячего газа, создавая условия для возникновения мощных импульсов электромагнитного излучения.
Радиоволны и рентген оказались синхронизированы
Особую ценность открытию придало то, что исследователи зарегистрировали не только радиовсплески, но и повторяющиеся рентгеновские импульсы.
Обе разновидности излучения повторяются с тем же периодом, который соответствует обращению двух звёзд друг вокруг друга — примерно раз в 1,4 часа. При этом пики радио- и рентгеновского излучения возникают не одновременно, что указывает на их формирование в разных областях системы.
Именно сочетание данных из разных диапазонов позволило значительно лучше понять происходящие процессы.
Почему белый карлик оказался главным подозреваемым
Ранее многие специалисты предполагали, что источниками долгопериодических сигналов являются необычные нейтронные звёзды или крайне медленно вращающиеся пульсары.
Новые результаты предлагают альтернативное объяснение. В системе ASKAP J1745−5051 основную роль, по-видимому, играет аккрецирующий белый карлик — объект, который постоянно захватывает вещество у своей звезды-компаньона.
Падающий газ разогревается до высоких температур и испускает рентгеновские лучи, а взаимодействие потоков заряженных частиц с мощными магнитными полями создаёт периодические радиовсплески.
Это означает, что по крайней мере часть загадочных долгопериодических источников может вовсе не быть пульсарами.
Почему открытие сравнивают с Розеттским камнем
В истории науки Розеттский камень сыграл ключевую роль в расшифровке древнеегипетских иероглифов, поскольку содержал один и тот же текст на нескольких языках.
Астрономы используют эту аналогию потому, что новая система предоставляет сразу несколько независимых типов информации: радиоизлучение, рентгеновские данные и оптические наблюдения. Совместный анализ этих сведений помогает понять механизм образования сигналов и использовать его как ориентир для изучения других похожих объектов.
Магнитные поля играют решающую роль
Белые карлики могут обладать чрезвычайно сильными магнитными полями. В тесных двойных системах они взаимодействуют с потоками вещества, поступающими от соседней звезды.
Когда заряженные частицы движутся вдоль силовых линий магнитного поля, возникают условия для генерации интенсивного радиоизлучения. Именно этот механизм сейчас рассматривается как наиболее вероятное объяснение наблюдаемых импульсов.
Изучение подобных процессов позволяет исследовать физику плазмы и магнитных взаимодействий в условиях, которые невозможно воспроизвести в земных лабораториях.
Не все загадочные сигналы обязательно имеют одно происхождение
Несмотря на успех нового исследования, учёные подчёркивают, что оно не объясняет автоматически все известные долгопериодические радиотранзиенты.
Некоторые из них могут оказаться системами, похожими на ASKAP J1745−5051, тогда как другие способны иметь совершенно иную природу. Возможно, среди них действительно встречаются необычные нейтронные звёзды или пока неизвестные типы астрофизических объектов.
Поэтому каждое новое открытие требует отдельного анализа и подтверждения.
Почему это важно для современной астрономии
Открытие помогает не только решить конкретную загадку, но и расширяет представления о разнообразии объектов в нашей Галактике. Ещё несколько лет назад долгопериодические радиотранзиенты были практически неизвестны, а теперь появляется возможность связать их с реальными физическими системами и проверить существующие модели.
Кроме того, подобные исследования демонстрируют эффективность совместной работы радиотелескопов, рентгеновских обсерваторий и оптических инструментов. Использование данных сразу из нескольких диапазонов электромагнитного спектра позволяет получать гораздо более полную картину происходящих процессов.
Шаг к разгадке новой космической тайны
Хотя исследователям ещё предстоит изучить множество похожих объектов, обнаружение системы ASKAP J1745−5051 стало одним из наиболее значимых достижений в исследовании загадочных долгопериодических радиосигналов. Впервые удалось убедительно связать необычные повторяющиеся импульсы с конкретным типом двойной звёздной системы и проследить физические процессы, лежащие в основе этого явления.
В дальнейшем астрономы рассчитывают найти новые подобные объекты и определить, насколько распространён этот механизм в Млечном Пути. Если результаты подтвердятся, загадочные сигналы, долго остававшиеся одной из самых необычных астрономических головоломок, постепенно перестанут быть тайной и превратятся в ещё один хорошо изученный феномен современной астрофизики.
Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org
