1376
Загадкові довгоперіодичні радіопереходи (Long Period Radio Transients, LPT) нарешті отримали конкретне пояснення принаймні для одного з об’єктів. Нове дослідження показало, що джерелом сигналу LPT ASKAP J174508.9-505149 є катаклізмічна змінна — подвійна зоряна система з білим карликом, який активно поглинає речовину від зорі-компаньйона. Про це повідомляє видання Universe Today.
LPT — це сильно поляризовані, когерентні радіоспалахи, що регулярно повторюються з періодами від кількох хвилин до кількох годин. Перші натяки на такі сигнали з об’єктів у нашій Галактиці з’явилися ще у 2005 році, а нині відомо вже близько десятка LPT. Однак їхнє фізичне походження залишалося неясним.
Новий об’єкт J17 і його незвичайна поведінка
У роботі, опублікованій у журналі Nature Astronomy, команда на чолі з Кові Роузом (Kovi Rose) з Університету Сіднея описує новий LPT — ASKAP J174508.9-505149, який у статті скорочено позначають як J17. Ця система має орбітальний період близько 1,3 години і демонструє як періодичне рентгенівське випромінювання, так і радіоспалахи, пов’язані з орбітою.
Радіосигнали J17 еліптично поляризовані, їхня частота з часом «пливе», ймовірно через довший «ударний» (beat) період, а самі спалахи повністю зникають на кілька годин. Така інтермітентність — важлива підказка до механізму їхнього виникнення.
Автори зазначають, що ASKAP J1745-5051 (J17) демонструє властивості імпульсів, яких раніше не бачили в LPT, і саме це допомогло розкрити природу системи-джерела.
Катаклізмічна змінна замість пульсара
Раніше для пояснення LPT астрономи розглядали повільно обертові магнетари та білі карлики в тісних подвійних системах. Нові спостереження підсилюють саме сценарій з білим карликом і компаньйоном, але вперше детально показують, як саме утворюється сигнал.
J17 виявилася магнітною катаклізмічною змінною — подвійною системою, де один компонент є сильно намагніченим білим карликом, а другий — зорею-донором. Білий карлик розміром приблизно з Землю, але з масою, близькою до маси Сонця, «витягує» речовину з червоного карлика, маса якого становить близько однієї десятої сонячної. Обидві зорі обертаються настільки близько, що завершують орбіту трохи більше ніж за годину.
На відміну від пульсарів, де імпульси пов’язані з обертанням нейтронної зорі, у J17 періодичність зумовлена саме орбітальним рухом. Співавтор дослідження Девід Каплан (David Kaplan) пояснює, що для орбіти тривалістю 80 хвилин зорі мають бути дуже малими й надзвичайно близькими одна до одної, настільки, що частина речовини з однієї зорі переливається на іншу.
Рентгенівські промені та радіохвилі з різних зон
У системі J17 є як рентгенівське, так і радіовипромінювання, але вони виникають у різних ділянках. Речовина, що перетікає з червоного карлика на поверхню білого карлика, нагрівається й випромінює рентгенівські промені. Натомість радіоспалахи пов’язані з взаємодією магнітних полів обох зір і плазми в системі.
Дослідники підкреслюють, що радіо- та рентгенівські сигнали не досягають максимуму одночасно. Це свідчить про те, що вони формуються в різних регіонах подвійної системи, хоча й обидва прив’язані до орбітального руху.
Аналізуючи дані з радіоінтерферометрів ATCA, MKT та ASKAP, команда простежила, як змінюються швидкості та інтенсивність випромінювання на різних фазах орбіти. Радіальна швидкість виявляється нульовою в окремі фази, що допомагає відтворити геометрію системи та характер магнітної взаємодії.
На думку авторів, змінні умови в локальній плазмі та конфігурація магнітних полів можуть пояснити як переривчастість сигналів, так і їхню незвичну форму.
Що це означає для всього класу LPT
Давно існували підозри, що за деякими LPT стоять подвійні зорі, але саме J17 дає найпереконливіші докази. Модульовані радіо- та рентгенівські сигнали, чітко пов’язані з орбітальним періодом, показують, що акреційні катаклізмічні змінні становлять принаймні частину популяції довгоперіодичних радіопереходів.
Співавторка Тара Мерфі (Tara Murphy) наголошує, що раніше деякі подібні об’єкти вже пов’язували з подвійними системами, але J17 — перший випадок, коли астрономи можуть одночасно «бачити» обидві зорі та сам процес акреції.
На думку дослідників, J17 може стати своєрідним «Розетським каменем» для LPT: порівнюючи інші довгоперіодичні радіопереходи з цією системою, можна з’ясувати, чи більше вони схожі на пульсари, чи на білі карлики в катаклізмічних змінних.
Такі системи є природними лабораторіями для вивчення поведінки речовини в сильних магнітних полях і за потужної гравітації. Водночас автори застерігають, що поки невідомо, чи можуть катаклізмічні змінні пояснити всі LPT. Щоб це з’ясувати, потрібні детальні моделювання та відкриття нових об’єктів цього класу.
Астрономи з’ясували походження дивних радіосигналів LPT з’явилася спочатку на Цікавості.
