З 2022 року астрономи намагаються розгадати природу нового класу космічних об’єктів — довгоперіодичні радіотранзієнти (Long-Period Radio Transients, або LPT). Ці загадкові джерела випромінюють у простір яскраві спалахи радіохвиль із регулярністю від кількох хвилин до кількох годин. Коли науковці відкинули версію про позаземні цивілізації, головним підозрюваним стали надповільні нейтронні зірки — пульсари. Проте теоретичні розрахунки свідчать, що за такого повільного обертання нейтронна зірка просто не здатна генерувати радіохвилі.
Прорив стався, коли дослідникам вдалося простежити шлях кількох таких сигналів до їхніх джерел. У всіх відомих випадках вимальовувалася однакова картина: подвійна система, де маленький і холодний червоний карлик обертається навколо білого карлика — щільного залишку зірки, схожої на наше Сонце. Однак нове дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, виявило абсолютно несподіваного гравця.
Сигнал від «неправильної» зірки
Наприкінці 2024 року команда астрономів шукала нові радіоджерела за допомогою радіотелескопа Murchison Widefield Array у Західній Австралії. Використовуючи метод пошуку, розроблений аспірантом Чанадом Хорватом, вчені зафіксували короткі радіоспалахи, які надходили з точністю годинникового механізму — кожні 7,9 хвилини.
Невдовзі імпульси раптово зникли, і протягом кількох тижнів в ефірі панувала тиша. Коли дослідники нанесли на графік усі періоди активності та затишшя, проявилася чітка закономірність: спалахи тривають близько 6 годин, після чого настає 26-годинна пауза. Найлогічніше пояснення — це подвійна система, де дві зірки роблять повний оберт одна навколо одної за 32 години, а радіопромінь стає видимим із Землі лише за певного взаємного розташування світил.
Щоб ідентифікувати об’єкт, науковці залучили радіотелескоп MeerKAT у Південній Африці, який звузив зону пошуку до крихітної ділянки неба з єдиною тьмяною зіркою. Після цього оптичний телескоп Keck на Гаваях записав її спектр — своєрідний «відбиток пальців» світла. Результат приголомшив астрономів: замість крихітного червоного карлика там виявилася зірка спектрального класу G, яка за масою та температурою майже ідентична нашому Сонцю.
Як зважити невидиме тіло
Щоб остаточно переконатися, що джерелом радіохвиль є не нейтронна зірка, дослідники вдалися до космічної хронометрії. Під час руху по орбіті імпульси від джерела приходять на Землю на 4 секунди раніше або пізніше від розрахункового часу, оскільки радіохвилям доводиться долати різну відстань. Ця похибка дозволила точно визначити розмір самої орбіти.
Водночас спектральний аналіз показав, що сонцеподібна зірка майже не коливається під гравітаційним впливом свого невидимого супутника. Це означає, що вона значно масивніша за партнера. Поєднавши дані про розмір орбіти, період обертання та спектр, науковці вирахували масу загадкового об’єкта: вона становить приблизно дві третини маси Сонця. Для нейтронної зірки цього замало, тож вчені дійшли висновку, що перед ними — пульсар білого карлика, вперше знайдений у парі зі світилом сонячного типу.
Що приховує зоряне сяйво
Як утворилася ця дивна пара? Астрономи вважають, що зірка, яка згодом перетворилася на білого карлика, наприкінці життя роздулася до розмірів червоного гіганта і поглинула свого компаньйона. Через тертя в оболонці сусідня зірка по спіралі наблизилася до ядра гіганта, скоротивши орбіту, після чого зовнішні шари роздутої зірки були скинуті в космос.
Ймовірно, подібні системи є доволі поширеними у Всесвіті, але виявити їх вкрай важко: сліпуче сяйво яскравої зірки повністю маскує тьмяного білого карлика для оптичних і рентгенівських телескопів. Натомість радіоімпульси легко пробиваються крізь цей блиск. Пошук таких прихованих систем за допомогою телескопів нового покоління, таких як обсерваторія SKA Observatory, допоможе астрономам краще зрозуміти походження наднових типу Ia — космічних «стандартних свічок», за якими вимірюють відстані та швидкість розширення Всесвіту.
Раніше ми повідомляли про те, як загадкове гамма-джерело виявилося слідом частинок від пульсара.
За матеріалами The Conversation
