Астрономы из Сиднейского университета под руководством Айрис де Рюйтер раскрыли тайну загадочных радиосигналов, фиксируемых из глубин Млечного Пути. Примерно каждые два часа в радиодиапазоне появляются импульсы, которые ученые регистрировали на протяжении многих лет. После тщательных исследований было установлено, что их источник — уникальная двойная звездная система, находящаяся на расстоянии около 1645 световых лет от Земли. Она состоит из белого и красного карлика, находящихся на столь близкой орбите, что их магнитные поля сталкиваются, вызывая регулярные всплески радиоволн. Этот объект получил обозначение ILT J1101+5521.
Новое понимание природы космических сигналов
Ранее в научных кругах существовала гипотеза, что подобные радиосигналы исходят от магнетаров — нейтронных звезд с экстремально сильным магнитным полем. Некоторые из них испускают радиоимпульсы с периодичностью в несколько секунд. Однако новое открытие изменило представление об источниках таких сигналов.
«Теперь мы знаем, что определённые долгопериодические радиотранзиенты могут исходить от двойных звездных систем. Это открытие подталкивает радиоастрономов к изучению новых классов источников, которые, возможно, включают двойные нейтронные звезды или магнетары», — отметил Чарльз Килпатрик, астрофизик из Северо-Западного университета в США.
Уникальность обнаруженного сигнала
Де Рюйтер впервые зафиксировала сигналы с помощью массива радиотелескопов LOFAR. Самое раннее зарегистрированное проявление сигнала датируется 2015 годом. Несмотря на некоторые сходства с быстрыми радиовсплесками (FRB) — интенсивными выбросами радиоволн, распространяющимися на миллиарды световых лет, — у сигнала ILT J1101+5521 были свои особенности.
Во-первых, его периодичность составляла ровно 125,5 минут, а продолжительность одного импульса достигала одной минуты. Это резко контрастирует с миллисекундной длительностью стандартных FRB. Во-вторых, интенсивность сигнала была существенно ниже, чем у типичных быстрых радиовсплесков. Это указало на другой механизм их формирования.
Как удалось раскрыть тайну сигнала?
Для точного определения источника сигнала ученые использовали многозеркальный телескоп в Аризоне и обсерваторию Макдональда в Техасе. Результаты показали, что речь идет не об одном, а о двух объектах:
- Красный карлик — холодная и тусклая звезда, которая практически незаметна на фоне космических тел.
- Белый карлик — остаток звезды, которая исчерпала своё ядерное топливо, оставив после себя плотное и горячее ядро.
Эти два объекта находятся на экстремально близкой орбите: полный оборот занимает чуть более двух часов. Их тесное соседство приводит к тому, что магнитные поля и окружающая их плазма взаимодействуют при каждом витке, вызывая всплеск радиоволн.
Почему это открытие важно для науки?
Это первый случай, когда радиоимпульсы были уверенно связаны с бинарной системой. Открытие даёт основания предполагать, что и другие загадочные радиосигналы, включая некоторые периодические быстрые радиовсплески, могут быть результатом взаимодействия двойных звёзд.
Например, магнетар в паре с массивной звездой может генерировать более мощные сигналы, чем ILT J1101+5521. Это открытие может помочь объяснить происхождение повторяющихся FRB, которые регистрируются по всей Вселенной.
«Процесс исследования был увлекательным: мы привлекли экспертов из различных областей астрономии и использовали многопрофильный подход. Каждый новый этап приближал нас к разгадке этой загадки», — поделилась Айрис де Рюйтер.
Что дальше?
Команда ученых планирует более подробно изучить характеристики красного и белого карлика, чтобы точнее определить механизмы, вызывающие всплески радиоволн. Исследователи надеются, что это позволит им обнаружить и другие подобные системы, которые ранее могли быть недооценены.
Особый интерес вызывает и то, как такие бинарные системы формируются и эволюционируют. Возможно, именно изучение их динамики позволит раскрыть больше тайн о природе космических сигналов.
Исторический контекст открытия
С 2022 года ученые фиксировали периодические радиовсплески из глубокого космоса, но их природа оставалась неясной. Новый анализ позволил впервые связать один из таких сигналов с конкретным источником. Оказалось, что обычный красный карлик, находящийся в тесной орбитальной связи с белым карликом, способен генерировать такие мощные импульсы.
Это открытие демонстрирует, насколько важны детальные наблюдения и мультидисциплинарный подход в астрономии. Оно также подчеркивает, что многие загадки космоса ещё предстоит разгадать.
Перспективы дальнейших исследований
Открытие системы ILT J1101+5521 открывает новое направление в радиоастрономии. Ученые планируют:
- Углубить исследование двойных звездных систем и их влияния на радиосигналы.
- Провести дополнительные наблюдения, чтобы проверить гипотезу о происхождении других периодических сигналов.
- Разработать новые методы для поиска подобных объектов, которые могут оставаться «невидимыми» для традиционных телескопов.
Заключение
Открытие источника радиосигналов ILT J1101+5521 подтверждает, что Вселенная полна неизведанных феноменов. Оно также подчеркивает значимость дальнейших исследований в области радиоастрономии и бинарных звездных систем. Возможно, уже в ближайшем будущем ученым удастся раскрыть ещё больше загадок, которые таит в себе наша галактика.