Звезда-каннибал помогла ученым разгадать загадку радиотранзиентов
Астрономы точно установили, откуда берется загадочный космический сигнал, который повторяется снова и снова. Источником оказалась пара звезд, где одна питается веществом другой. Открытие сделала международная группа исследователей под руководством ученых из Сиднейского университета, а результаты опубликовал журнал Nature Astronomy.
Ученые наблюдали систему ASKAP J1745−5051 с помощью радиотелескопа ASKAP, который принадлежит CSIRO — австралийскому национальному научному агентству. В этой системе есть белый карлик — крошечный, но очень плотный остаток звезды размером примерно с Землю, в котором при этом упаковано почти столько же вещества, сколько в Солнце. Рядом с ним находится красный карлик — небольшая холодная звезда; она крупнее белого карлика по размеру, но весит примерно в десять раз меньше Солнца. Звезды вращаются вокруг друг друга очень тесно и совершают полный оборот всего за час с небольшим — каждые 1,4 часа.
Белый карлик стягивает с соседки вещество. Газ перетекает с красного карлика на белый, по дороге сильно разогревается и начинает излучать рентгеновские лучи. Одновременно магнитные поля обеих звезд взаимодействуют между собой и порождают регулярные радиовспышки. Так и возникает повторяющийся сигнал, который заметили астрономы.
Что интересно, радио- и рентгеновское излучение достигают пика не в один и тот же момент — а значит, рождаются они в разных частях системы. Исследователи считают, что радиовспышки возникают там, где магнитные поля двух звезд встречаются с потоком заряженного вещества, стекающего с красного карлика; в этих местах формируются узкие, направленные пучки радиоизлучения.
Главный автор работы — Кови Роуз, аспирант Школы физики Сиднейского университета и сотрудник CSIRO. Он объясняет, что это первое подтвержденное объяснение для целого класса непонятных объектов, которые называют долгопериодическими радиотранзиентами (это повторяющиеся радиосигналы с необычно большими промежутками между вспышками).
«Впервые мы установили происхождение таких сигналов и подтвердили, что их источник — катаклизмическая переменная, то есть белый карлик, перетягивающий на себя вещество», — говорит Роуз. По его словам, эти сигналы много лет ставили астрономов в тупик: их нашли всего около десятка, и откуда они берутся, оставалось неясным. Теперь же удалось показать, что один из них исходит от белого карлика, активно вытягивающего вещество из звезды-соседки.
Когда долгопериодические радиотранзиенты только открыли, некоторые астрономы предполагали, что это медленно вращающиеся нейтронные звезды — пульсары. Но по нынешним представлениям нейтронные звезды, которые крутятся настолько медленно, такие сигналы давать не могут. Новые данные подтверждают другое объяснение: по крайней мере часть таких сигналов приходит от двойных систем с белыми карликами.
Что такое пульсары и как работают «маяки Вселенной»
«Похожие объекты и раньше связывали с двойными системами, но это первый случай, когда мы ясно видим обе звезды и сам процесс перетекания вещества», — говорит профессор Мерфи, глава Школы физики Сиднейского университета и главный исследователь в Центре передовых исследований гравитационных волн (OzGrav). Эта система к тому же лишь вторая среди известных долгопериодических радиотранзиентов, которая регулярно дает рентгеновское излучение, и первая, где ученые точно установили причину повторяющегося рисунка сигнала.
Сам телескоп ASKAP сочетает высокую чувствительность, хорошее разрешение и широкий охват неба, поэтому замечает необычные сигналы, которые иначе остались бы незамеченными. Исследователи полагают, что новая система может стать опорной точкой для изучения других подобных сигналов.
«Эта система дает нам способ расшифровывать такие сигналы. С ее помощью можно понять, на что больше похожи другие долгопериодические транзиенты — на пульсары или на системы с белыми карликами», — говорит Роуз.
Открытие еще и приоткрывает доступ к процессам, которые невозможно воспроизвести в земных лабораториях. На этой системе ученые могут изучать, как ведет себя вещество в мощных магнитных полях и при огромной силе тяжести.
Команда собирается продолжить наблюдения, используя сразу радио-, оптические и рентгеновские телескопы. Новые данные помогут лучше понять, как рождается это излучение и можно ли тем же образом объяснить остальные долгопериодические радиотранзиенты.
Иллюстрация SciTechDaily.com
Самое популярное
