С 2022 года астрономов озадачивали всплески интенсивных радиоволн из глубокого космоса, которые повторяются через регулярные промежутки времени. Новое исследование позволило отследить один из сигналов до его источника. Им оказалась обычная легкая звезда, называемая красным карликом. Оказалось, что она находится на бинарной орбите с белым карликом — плотным ядром, остающимся после взрыва звезды, похожей на Солнце.
В 2022 году команда астронавтов обнаружила периодические радиоимпульсы из космоса, которые повторялись каждые 18 минут. Всплески были невероятно яркими, затмевая все, что находилось поблизости. После трех месяцев вспышек они бесследно исчезли.
Некоторые повторяющиеся радиосигналы исходят от нейтронных звезд, известных как радиопульсары. Они обычно быстро вращаются — 1 раз в секунду или быстрее, посылая лучи радиоволн, как маяки. Основываясь на известных данных, пульсар, вращающийся раз в 18 минут, вообще не должен был излучать радиоволны.
Это неожиданное открытие позволило ученым предположить, что они обнаружили совершенно новый тип астрономического явления и что понимание того, как пульсары излучают радиоволны, должно быть пересмотрено.
С тех пор было открыто еще больше медленно мигающих радиоисточников. Сейчас известно около десяти «долгопериодических радиопереходных объектов». Однако для решения загадки недостаточно просто найти новые источники. Выяснить, что за звезда или объект порождает радиоволны, очень сложно, ведь в небольшой области находятся тысячи звезд. За сигнал может отвечать любая из них или ни одна.
Ученые начали кампанию по сканированию неба с помощью радиотелескопа Murchison Widefield Array в Западной Австралии, который может наблюдать 1 тыс. кв. градусов неба каждую минуту. Студент бакалавриата Университета Кертина Чанад Хорват обработал данные, охватывающие половину неба, в поисках этих сигналов в более малонаселенных регионах Млечного Пути.
В результате проделанной работы был найден новый источник, который назвали GLEAM-X J0704-37. Он производит минутные импульсы радиоволн, как и другие долгопериодические радиопереходники. Однако они повторяются лишь раз в 2,9 часа, что делает его самым медленным долгопериодическим радиопереходным явлением, обнаруженным до сих пор.
Ученые также провели последующие наблюдения с помощью телескопа MeerKAT в Южной Африке, самого чувствительного радиотелескопа в южном полушарии. Тогда удалось точно определить местоположение радиоволн — они исходили от звезды-красного карлика. Такие звезды составляют 70% Млечного Пути, но они настолько тусклы, что ни одна из них не видна невооруженным глазом.
Объединив исторические наблюдения с Murchison Widefield Array и новые данные мониторинга MeerKAT, астрономы обнаружили, что импульсы приходят немного раньше и немного позже по повторяющейся схеме. Это указывает на то, что радиоизлучателем является не сам красный карлик, а невидимый объект, находящийся с ним на бинарной орбите.
Основываясь на предыдущих исследованиях эволюции звезд, ученые считают, что этот невидимый радиоизлучатель, скорее всего, является белым карликом, который является конечной точкой малых и средних звезд, таких как Солнце. Если бы это была нейтронная звезда или черная дыра, то взрыв, породивший ее, был бы настолько велик, что нарушил бы орбиту.
Красный карлик, вероятно, производит звездный ветер из заряженных частиц, как и Солнце. Когда ветер попадает в магнитное поле белого карлика, он ускоряется, порождая радиоволны. Это может быть похоже на то, как звездный ветер Солнца взаимодействует с магнитным полем Земли, создавая красивые авроры, а также низкочастотные радиоволны.
Уже известно несколько подобных систем, например AR Scorpii, где колебания яркости красного карлика указывают на то, что белый карлик-компаньон каждые две минуты обстреливает его мощным пучком радиоволн. Ни одна из этих систем не является такой яркой или такой медленной, как долгопериодические радиопереходники.
Ученые рассчитывают, что по мере нахождения новых примеров станет возможно разработать единую физическую модель, которая объяснит их все. С другой стороны, может существовать множество различных типов систем, способных создавать долгопериодические радиопульсации. Астронавты планируют продолжить сканировать небо, чтобы разгадать эту космическую тайну.
Недавно ученым впервые удалось увидеть звезду, которая находится в 160 тыс. световых лет от Земли. Это сверхгигантская звезда WOH G64, которая стала первой в истории, чей портрет был запечатлен крупным планом. Ее размеры настолько велики, что на протяжении нескольких лет ее называли «Монстром» или «Бегемотом». Радиус WOH G64 почти в 2 тыс. раз больше радиуса Солнца.