376
Кілька років тому радіотелескоп, який працював із пустелі Західної Австралії, спостерігав щось дуже дивне. Всього за 4000 світлових років від Землі щось випромінювало яскравий радіосигнал, подібний до того, що ми ніколи не бачили: спалахував, як пульсар, але з наддовгим періодом між імпульсами та наддовгим самим імпульсом. На той момент неможливо було розпізнати природу джерела.
Тож астрономи почали шукати відповіді – і знайшли іншу, що прийшла з відстані 15 000 світлових років. Його також було важко визначити серед багатолюдного простору, звідки він виходив.
Тепер вони знайшли третій, приблизно за 5000 світлових років від нас. Цей період має найдовший період, випромінюючи спалахи тривалістю від 30 до 60 секунд кожні 2,9 години, і астрономи звузили його до одного джерела, яке нарешті може сказати нам, що створює ці цікаві випромінювання: крихітна червона карликова зірка в подвійна орбіта з ще меншою зіркою білого карлика.
«Довгоперіодичні транзиенти дуже захоплюючі, і щоб астрономи зрозуміли, що це таке, нам потрібне оптичне зображення. Однак, коли ви дивитеся на них, на шляху лежить стільки зірок, що це схоже на 2001: Космічна Одіссея «Боже мій, тут повно зірок!», — каже астрофізик Наташа Херлі-Вокер з вузла Кертінського університету Міжнародного центру радіо. Астрономічні дослідження (ICRAR) в Австралії.
«Наше нове відкриття лежить далеко від галактичної площини, тому поблизу є лише кілька зірок, і тепер ми впевнені, що одна зоряна система, зокрема, генерує радіохвилі».
Так звані довгоперіодичні транзієнти привернули широку увагу у 2022 році, коли астрономи повідомили про виявлення миготливого сигналу в архівних даних Murchison Widefield Array (MWA), потужного телескопа, що працює на низьких радіочастотах. Він отримав назву GLEAM-X J162759.5−523504.3, і було зафіксовано випромінювання радіохвиль протягом 30–60 секунд кожні 18,18 хвилини до березня 2018 року, коли він припинився.
Другий сигнал, зареєстрований у 2023 році, був виявлений під час подальших спостережень MWA. В іншій, але все ще багатолюдній частині неба було знайдено щось, що випромінювало п’ятихвилинні спалахи радіохвиль кожні 22 хвилини. Перегляд архівних даних виявив, що він був активним принаймні з 1988 року. Це був GPM J1839-10.
Одним із типів зірок, які випромінюють пульсуючі сигнали, є тип нейтронних зірок, які називаються пульсарами, зруйнованим ядром масивної зірки, яка стала надновою. Пульсари випромінюють промені радіохвиль, коли вони обертаються, так що вони здаються спалахами, коли ми спостерігаємо за ними; але спалахи пульсарів ніколи не бувають такими повільними, вони відбуваються в часових масштабах від секунд до мілісекунд.
Третій сигнал під назвою GLEAM-X J0704-37 дуже схожий. В архівних даних MWA також було виявлено, що він випромінює сигнал тривалістю від 30 до 60 секунд кожні 2,9 години. Але він знаходиться в набагато менш завантаженому регіоні космосу, на околиці Чумацького Шляху в південному сузір’ї Ляльки.
Це означало, що дослідники мали кращі можливості для визначення точного джерела сигналів. Вони використали радіотелескоп MeerKAT у Південній Африці, щоб збільшити ділянку неба, звідки надходить сигнал, і знайшли лише одну слабку зірку, яка відповідала цьому розташуванню. Аналіз спектра зірки виявив її ідентичність: червоний карлик М-типу.
Зараз червоні карлики — легіон у Чумацькому Шляху. Вони складають найчисленнішу категорію зірок у галактиці. Якби звичайний червоний карлик міг просто виплюнути довгоперіодичне радіовипромінювання, яке ми бачимо від GLEAM-X J0704-37, то ми, ймовірно, побачили б, як це робить набагато більше. Це говорить про те, що в GLEAM-X J0704-37 є щось незвичайне; те, що важко побачити. Команда вважає, що це щось, швидше за все, білий карлик, зруйноване залишкове ядро мертвого сонця. Ці надщільні об’єкти мають масу до 1,4 Сонця, упаковані у сферу розміром десь між Землею та Місяцем.
«М-карлики — це зірки з малою масою, які мають лише частку маси та світності Сонця. Вони складають 70 відсотків зірок у Чумацькому Шляху, але жодна з них не видно неозброєним оком», — Герлі-Вокер. говорить. «Наші дані свідчать про те, що він знаходиться в подвійній системі з іншим об’єктом, який, імовірно, є білим карликом, зоряним ядром вмираючої зірки. Разом вони забезпечують радіовипромінювання».
Згідно з розрахунками команди, подвійна система може складатися з червоного карлика, маса якого приблизно в 0,32 раза перевищує масу Сонця, і білого карлика, маса якого в 0,8 раза перевищує масу Сонця. Якщо вони знаходяться на досить близькій орбіті, білий карлик може накопичувати матеріал від червоного карлика; цей процес може призвести до постійних пучків випромінювання від полюсів білого карлика. Ми не можемо бачити промені, але коли вони б’ють червоного карлика, вони можуть спричинити його тимчасове освітлення, як це видно в подвійній системі AR Scorpii.
Наступним кроком буде проведення подальших спостережень як в радіо-, так і в ультрафіолетовому випромінюванні, щоб спробувати знайти прямі докази існування білого карлика. Якщо це підтвердиться, це зробить GLEAM-X J0704-37 пульсаром білого карлика – одним із найрідкісніших видів зірок у Чумацькому Шляху. Дослідження команди було опубліковано в The Astrophysical Journal Letters.
