Вчені розгадали таємницю загадкових радіосигналів з космосу

Міжнародна команда астрономів під керівництвом дослідників із Сіднейського університету отримала найпереконливіші на сьогодні докази походження незвичного класу космічних радіосигналів. Вчені ідентифікували рідкісну зіркову систему, яка фактично є природною лабораторією для вивчення екстремальних фізичних процесів у Всесвіті.

Спостереження провели за допомогою радіотелескопа ASKAP CSIRO. Саме він дозволив виявити компактну й надщільну зірку — білий карлик, який активно «розриває» свого більшого, але менш щільного зіркового компаньйона, відтягуючи на себе його речовину.

Коли ця речовина закручується по спіралі й падає на білий карлик, вона розігрівається та стає джерелом потужних спалахів радіохвиль і рентгенівського випромінювання. Сигнали повторюються суворо циклічно — з періодом близько 1,4 години, формуючи регулярний космічний ритм, який можна спостерігати з віддалених куточків нашої Галактики.

Система отримала позначення ASKAP J1745−5051. Вона являє собою подвійну зіркову систему, в якій білий карлик — за розміром зіставний із Землею, але з масою, близькою до сонячної, — обертається навколо червоного карлика з масою приблизно в десяту частину маси Сонця. Обидві зірки перебувають на надзвичайно близькій орбіті й здійснюють повний оберт трохи більш ніж за годину.

Дослідники встановили, що радіоспалахи й рентгенівське випромінювання не досягають максимуму одночасно — це вказує на їхнє формування в різних зонах системи. Рентгенівські сигнали виникають унаслідок нагрівання речовини, що падає на білий карлик, тоді як радіосигнали, найімовірніше, народжуються в зоні взаємодії магнітних полів двох зірок і потоків зарядженої плазми, яку викидає зірка-компаньйон.

Відкриття має принципове значення для розгадки так званих «довгоперіодичних радіотранзієнтів» — рідкісних космічних імпульсів, які раніше пов’язували з надповільно обертовими нейтронними зірками. Проте теоретичні моделі свідчили, що такі нейтронні зірки не здатні продукувати спостережувані сигнали, що ставило гіпотезу під сумнів. Нова робота зміцнює альтернативне пояснення: принаймні частина подібних сигналів виникає в подвійних системах із білими карликами, які активно акрецюють речовину. ASKAP J1745−5051 — лише друга відома система такого типу, де одночасно спостерігаються регулярні рентгенівські та радіосигнали, і перша, де природа їхньої регулярності повністю підтверджена.

На думку дослідників, система може стати своєрідним «розеттським каменем» для інтерпретації інших довгоперіодичних радіотранзієнтів — вона допоможе з’ясувати, пов’язані вони з пульсарами чи з акрецюючими білими карликами. Відкриття також відкриває можливості для вивчення плазмової фізики й магнітних взаємодій в умовах, відтворити які в земних лабораторіях неможливо. У дослідженні взяли участь науковці зі США, Китаю, Канади, Іспанії, Ізраїлю та Австралії, які використовували наземні й космічні інструменти — радіотелескопи, оптичні обсерваторії та рентгенівські супутники.