Несколько лет назад радиотелескоп, работающий в пустыне Западной Австралии, заметил нечто очень странное.
Всего в 4000 световых годах от Земли что-то испускало яркий радиосигнал, не похожий ни на что, что мы когда-либо видели: вспыхивая как пульсар, но с очень длинным периодом между импульсами и с очень длинным импульсом. Природу источника в тот момент было невозможно различить.
Итак, астрономы отправились на поиски ответов – и нашли еще один, прибывший с расстояния в 15 000 световых лет . Его тоже было трудно определить среди переполненной области космоса, из которой он исходил.
Теперь они нашли третью, примерно в 5000 световых годах от нас. У этой звезды самый длинный период, она испускает вспышки длительностью от 30 до 60 секунд каждые 2,9 часа, и астрономы сузили круг до одного источника, который, наконец, может рассказать нам, что вызывает эти любопытные выбросы: крошечная красная карликовая звезда на двойной орбите с еще более крошечной белой карликовой звездой.
«Долгопериодические транзиенты очень интересны, и чтобы астрономы могли понять, что это такое, нам нужно оптическое изображение. Однако, когда вы смотрите на них, на их пути оказывается так много звезд, что это похоже на « Космическую одиссею 2001 года» . «Боже мой, здесь полно звезд!»», — говорит астрофизик Наташа Херли-Уокер из отделения Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) в Университете Кертина в Австралии.
«Наше новое открытие находится далеко за пределами Галактической плоскости, поэтому поблизости находится всего несколько звёзд, и теперь мы уверены, что одна звездная система, в частности, генерирует радиоволны».
Так называемые долгопериодные транзиенты привлекли всеобщее внимание в 2022 году, когда астрономы сообщили об обнаружении мигающего сигнала в архивных данных Murchison Widefield Array ( MWA ), мощного телескопа, работающего в низкочастотном диапазоне радиочастот. Он назывался GLEAM-X J162759.5−523504.3 и был зарегистрирован как испускающий радиоволны в течение 30–60 секунд каждые 18,18 минут вплоть до марта 2018 года, когда он прекратился.
Второй сигнал, зарегистрированный в 2023 году , был обнаружен в ходе последующих наблюдений MWA. В другой, но все еще переполненной части неба было обнаружено нечто, испускающее пятиминутные всплески радиоволн каждые 22 минуты. Просмотр архивных данных показал, что он был активен по крайней мере с 1988 года. Это был GPM J1839-10.
Одним из типов звёзд, которые испускают пульсирующие сигналы, является тип нейтронной звёзды, называемой пульсаром , коллапсирующее ядро массивной звёзды, которая превратилась в сверхновую. Пульсары испускают пучки радиоволн во время вращения, так что кажется, что они вспыхивают, когда мы за ними наблюдаем; но вспышки пульсаров никогда не бывают такими медленными , они происходят в масштабах от секунд до миллисекунд.
Третий сигнал, названный GLEAM-X J0704-37, очень похож. Он также был обнаружен в архивных данных MWA, испуская сигнал длительностью от 30 до 60 секунд каждые 2,9 часа. Но он находится в гораздо менее переполненной области космоса, на окраине Млечного Пути в южном созвездии Кормы .
Это означало, что у исследователей было больше шансов определить точный источник сигналов. Они использовали массив радиотелескопов MeerKAT в Южной Африке, чтобы увеличить участок неба, из которого исходил сигнал, и нашли только одну слабую звезду, которая соответствовала местоположению. Анализ спектра звезды выявил ее идентичность: красный карлик М-типа.
Теперь красных карликов в Млечном Пути полно. Они представляют собой самую многочисленную категорию звезд в галактике. Если бы обычный красный карлик мог просто выплевывать долгопериодическое радиоизлучение, которое мы видим у GLEAM-X J0704-37, то мы, вероятно, видели бы гораздо больше таких, которые это делают. Это говорит о том, что в GLEAM-X J0704-37 есть что-то необычное; что-то, что трудно увидеть.
Команда считает, что это что-то, скорее всего, белый карлик, коллапсировавший остаток ядра мертвого солнца. Эти сверхплотные объекты имеют массу до 1,4 солнечных масс, упакованные в сферу размером где-то между Землей и Луной.
«М-карлики — это маломассивные звезды, масса и светимость которых составляют лишь малую часть массы и светимости Солнца. Они составляют 70 процентов звезд Млечного Пути, но ни одна из них не видна невооруженным глазом», — говорит Херли-Уокер. .
«Наши данные свидетельствуют о том, что он находится в двойной системе с другим объектом, который, вероятно, является белым карликом, звездным ядром умирающей звезды. Вместе они обеспечивают радиоизлучение».
Согласно расчетам команды, двойная звезда может состоять из красного карлика, масса которого составляет около 0,32 массы Солнца, и белого карлика, масса которого составляет 0,8 массы Солнца. Если эти две звезды находятся на достаточно близкой орбите, белый карлик может аккрецировать материал из красного карлика; этот процесс может привести к постоянным пучкам излучения из полюсов белого карлика.
Мы не можем видеть эти лучи, но, поскольку они бьют по красному карлику, они могут вызывать его временное увеличение яркости, как это наблюдается в двойной системе AR Скорпиона .
Следующим шагом будет проведение дальнейших наблюдений, как в радио-, так и в ультрафиолетовом диапазоне, чтобы попытаться найти прямые доказательства существования белого карлика. Если это подтвердится, то GLEAM-X J0704-37 станет белым карликом-пульсаром — одним из самых редких типов звезд в Млечном Пути.
Исследование группы опубликовано в The Astrophysical Journal Letters .
Прочитайте что такое взгляд в будущее