Съществува загадъчен феномен, при който от Космоса периодично пристигат мощни радиосигнали, но източникът им остава напълно неизвестен. Известни като „дългопериодични радиоизточници“ (long-period radio transients, LPTs), тези явления се наблюдават като радиоимпулси, които се повтарят на интервали от няколко минути до няколко часа. Досега в рамките на Млечния път са открити едва около дузина подобни обекти, а физическата им природа отдавна остава загадка.

Предишни изследвания предполагат, че LPT могат да произхождат от неутронни звезди, известни като магнетари, които се въртят изключително бавно, или двойни звездни системи, състоящи се от бяло джудже и звезда-спътник. Хипотезата за магнетарите обаче се сблъсква с проблема, че противоречи на съществуващите теоретични модели.

От друга страна, макар да са известни няколко случая, подсказващи връзка с двойни системи от бели джуджета, досега липсваше пряко доказателство, че в тях действително протича процес на акреция – натрупване на материя от една звезда върху друга.

„Роман“ се очаква да открие десетки хиляди планети, както и да изследва тъмната материя и енергия

НАСА обяви, че нов космически телескоп ще създаде „атлас на вселената“

На този фон международен екип учени, ръководен от Университета в Сидни, използва радиотелескопа ASKAP, за да изследва небето и да установи истинската природа на загадъчния обект „ASKAP J174508.9-505149“. Според изследователите резултатите представляват най-силното доказателство досега за произхода на един от тези мистериозни сигнали, пише Wired. 

„За първи път успяхме да определим откъде идват тези сигнали“, казва Кови Роуз, докторант във Физическия факултет на Университета в Сидни и към Австралийската организация за научни и индустриални изследвания. „Успяхме да покажем, че източникът на един от тези радиоимпулси е бяло джудже, което активно извлича материя от звезда-спътник.“

Бяло джудже и звезда-спътник

Роуз и неговият екип установяват чрез спектроскопски наблюдения, че „ASKAP J174508.9-505149“ излъчва характерни водородни линии (серията на Балмер) и линии на хелий. Особено силна е линията HeII, която е типичен признак за т.нар. магнитни катаклизмични променливи звезди.

Това са близки двойни системи, в които бяло джудже привлича и натрупва материя от своята звезда-компаньон. Когато бялото джудже притежава силно магнитно поле и газът се движи по неговите магнитни линии, системата се определя като магнитна катаклизмична променлива.

Анализът на емисионните линии показва, че орбиталният период на двойната система е приблизително 1,368 часа. Това почти напълно съвпада с периода на радиоимпулсите – около 1,345 часа.

На базата на тези данни учените изчисляват, че звездата-компаньон има маса около 9,6% от тази на Слънцето и радиус приблизително 13% от слънчевия. Това съответства на червено джудже от спектрален клас М6.

С други думи, „ASKAP J174508.9-505149“ представлява система, в която бяло джудже и червено джудже обикалят едно около друго на изключително малко разстояние. Бялото джудже е свръхплътният остатък от звезда, достигнала края на своя жизнен цикъл. Макар размерът му да е сравним с този на Земята, масата му е близка до слънчевата. Червеното джудже е по-голямо по размер, но значително по-малко плътно и има маса едва около една десета от тази на Слънцето. Двете звезди извършват пълна обиколка една около друга за малко повече от час.

L 98-59 f следва почти перфектно кръгла орбита около своята звезда, получава приблизително същото количество звездна енергия като Земята и може би има условията за поддържането на течна вода и живот

Открита е пета потенциално обитаема планета в съседна звездна система

Две различни загадки, разкрити чрез радиовълни и рентгенови лъчи

Наблюденията показват, че радиоимпулсите и рентгеновото излъчване се пораждат от различни механизми.

Когато бялото джудже поглъща газ от своя спътник, този газ се нагрява силно и излъчва рентгенови лъчи. Същевременно мощните радиоимпулси възникват в областта, където взаимодействат магнитните полета на двете звезди.

Тъй като пиковете на радио- и рентгеновото излъчване не съвпадат по време, учените смятат, че те се генерират в различни части на системата.

Данни от китайския рентгенов спътник Einstein Probe показват периодично рентгеново излъчване с цикъл от около 1,32 часа. Според изследователите голямата амплитуда на тези колебания подсказва, че скоростта, с която бялото джудже поглъща материя, вероятно се променя с времето.

 „ASKAP J174508.9-505149“ е третият известен LPT обект, засечен и в рентгеновия диапазон. Той е едва вторият, който показва редовно рентгеново излъчване, и първият, при който е потвърдено, че тази периодичност произтича от орбиталното движение на двойна система.

Самият радиосигнал също демонстрира особености, които досега не са наблюдавани при други LPT обекти. Импулсите са елиптично поляризирани, а горната граница на излъчваните честоти се колебае синхронно с по-дълъг ритъм. Възможно е този ефект да се дължи на несъответствие между въртенето на бялото джудже и орбиталното движение на системата, въпреки че учените все още не са успели да определят периода на въртене.

Освен това е наблюдаван и феномен, известен като „модулационни ленти“, при който интензитетът на радиоимпулсите се изменя в характерна ивицаобразна структура. Това е първият случай, в който подобно явление е засечено в двойна звездна система, различна от системата Юпитер–Йо.

Изследователите търсят отговор на въпроса как микрогравитацията влияе върху зачеването на фона на мащабните планове за колонизиране на Марс и Луната

Ембриони в орбита – как Китай тества възможността за човешко възпроизвеждане в космоса

Розетският камък на Вселената

Изследователите определят „ASKAP J174508.9-505149“ като ключов обект за разгадаването на дългопериодичните радиоизточници.

Според Роуз откритието може да изпълни роля, подобна на тази на Розетския камък, който е помогнал за разчитането на древноегипетските йероглифи. Новите данни могат да помогнат на учените да установят дали останалите LPT обекти са свързани с неутронни звезди или с двойни системи, съдържащи бели джуджета.

„И преди са откривани подобни обекти, свързани с двойни системи, но това е първият случай, в който можем ясно да наблюдаваме и двете звезди, както и самия процес на акреция“, посочва Тара Мърфи, ръководител на катедрата по физика в Университета в Сидни.

Според учените системи като „ASKAP J174508.9-505149“ могат да служат като естествени лаборатории за изследване на поведението на материята в условия на силни магнитни полета и гравитационни сили, които не могат да бъдат възпроизведени на Земята.

Екипът планира да продължи наблюденията с радиотелескопи, оптични обсерватории и рентгенови инструменти, за да изясни механизма, който поражда загадъчните дългопериодични радиоимпулси.