Загадкові радіосигнали привели астрономів до малоймовірної космічної пари

Протягом останніх 10 років з околиць Чумацького Шляху випромінюється стабільний імпульс яскравої енергії, що відбувається кожні три години і триває близько хвилини. Астрономи вважають, що вони ідентифікували джерело сигналу, але це відкриття принесло з собою нову загадку – яку вони тепер стверджують, що також розгадали.

Команда дослідників з вузла Кертін Міжнародного центру радіоастрономічних досліджень (ICRAR) вперше натрапила на радіосигнал, переглядаючи архівні дані з радіотелескопа Murchison Widefield Array (MWA), розташованого в Західній Австралії. Енергетичний імпульс є найдовшим радіоперехідним процесом, коли-небудь виявленим, з більшістю сигналів, що з’являються на часових шкалах від десятків до тисяч секунд.

Довгоперіодичні радіоперехідні явища є відносно новими, декілька з них було відкрито нещодавно. Небесні об’єкти з мінливим магнітним полем, такі як Сонце або Юпітер, можуть випромінювати радіохвилі. Ті, що відбуваються в коротших часових масштабах, відомі як радіопереходи – раптові, короткочасні сплески енергійного випромінювання, які часто спричиняються обертовими нейтронними зірками (колапсоване ядро мертвої зорі).

“Довгоперіодичні перехідні процеси дуже захоплюючі, і для того, щоб астрономи могли зрозуміти, що вони собою являють, нам потрібне оптичне зображення”, – сказала Наташа Херлі-Вокер, доцент ICRAR і провідний автор статті про відкриття, опублікованої в журналі The Astrophysical Journal Letters. “Однак, коли ви дивитеся на них, там так багато зірок, що це схоже на фільм “2001: Космічна одіссея”. “Боже мій, там повно зірок!”.

На щастя, нещодавно відкритий радіоперехідний об’єкт, GLEAM-X J0704-37, не ховався за зірками. Натомість його було виявлено на околиці Чумацького Шляху на відстані близько 5 000 світлових років у сузір’ї Пупса, регіоні, який є трохи менш перевантаженим, ніж решта галактики. “Наше нове відкриття лежить далеко від галактичної площини, тому поблизу є лише кілька зірок”, – додала Херлі-Вокер.

Маючи чітке зображення сигналу, команда авторів відкриття використала телескоп MeerKAT у Південній Африці, щоб точно визначити місцезнаходження радіохвиль до однієї конкретної зірки. За допомогою іншого телескопа, обсерваторії SOAR в Чилі, дослідники виміряли спектр зорі, визначивши, що це карликова зоря М, також відома як червона карликова зоря.

Хоча команда розгадала одну загадку, знайшовши джерело сигналу, на них чекала ще одна загадка. “М-карлик сам по собі не може генерувати таку кількість енергії, яку ми спостерігаємо, – каже Херлі-Вокер. “М-карлики – це зорі з низькою масою, які мають лише частку маси і світності Сонця. Вони складають 70 відсотків зірок у Чумацькому Шляху, але жоден з них не видно неозброєним оком”.

Натомість дані свідчать про те, що карлик M був у змові з іншим типом зорі, і вони обидва працювали разом, щоб створити повторюваний радіоперехідний сигнал. М-карлик, ймовірно, знаходиться у подвійній системі з білим карликом – залишками зорі, яка вичерпала своє ядерне паливо і скинула зовнішні шари. “Разом вони живлять радіовипромінювання”, – каже Херлі-Вокер.

Хоча архівні дані MWA показали, що радіоперехід був активним протягом 10 років, можливо, він випромінював сплески енергії ще довше, але залишився невиявленим. Команда авторів відкриття хоче провести подальші спостереження за GLEAM-X J0704-37, а також проаналізувати дані, щоб, можливо, знайти більш довготривалі радіопереходи. Можливо, у Всесвіті існує набагато більше дивних космічних джерел, що пульсують енергією.