Таємничий повторюваний радіосигнал у Чумацькому Шляху свого часу збивав з пантелику астрономів. Нове дослідження пролило світло на його природу. З’ясувалося, що його випромінює дуже рідкісний об’єкт у Всесвіті. Згідно зі статтею астрофізика Джонатана Каца з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, сигнал під назвою GLEAM-X J162759.5-523504.3 є кандидатом на роль першого справжнього білого карликового пульсара. Про це відкриття детально розписано на arXiv.
«З перших днів пульсарної астрономії були припущення, що магнітний білий карлик може проявляти активність, подібну до пульсара», — написав Кац у своїй статті.
Сигнал має період 1091 секунди, а його імпульси показують низькочастотне (72—215 МГц) випромінювання, з яскравісною температурою ∼1016 K, що передбачає когерентне випромінювання. Він не має подвійного компаньйона, з яким можна було б взаємодіяти. Отже, відповідає критеріям класичного пульсара, хоча його період у сотні разів більший, ніж у будь-якого з них.
Формування чорних дір, білих карликів та нейтронних зір
Коли зоря вмирає, можливі кілька варіантів її наслідків. Якщо маса світила приблизно в 30 разів перевищує масу Сонця, ядро колапсує у чорну діру. Смерть зорі, маса якої від 8 до 30 разів перевищує сонячну, призводить до нейтронної зорі діаметром близько 20 км і приблизно в 1,4 раза більше за масу Сонця. Ядро зорі, маса якої менш ніж у 8 разів перевищує сонячну, колапсує у білий карлик, маса якого в 1,5 раза більше за масу Сонця й упаковується в кулю розміром між Землею і Місяцем.
Що таке пульсари?
Пульсари є підвидом нейтронних зір. Це нейтронні зорі, які обертаються з шаленою швидкістю і розташовані під таким кутом, що промені яскравих радіохвиль, які виходять від магнітних полюсів, проносяться повз Землю при кожному обороті — в масштабі від секунд до мілісекунд.
Вчені ставили перед собою питання, чи можна спостерігати подібну поведінку у білих карликів? 2016 року вони наблизилися до зорі під назвою AR Скорпіона. Замкнена у подвійній системі з червоною карликовою зорею у 380 світлових роках від Землі AR Скорпіона має періодичність у кілька хвилин.
Особливість виявленого білого карликового пульсара
Проте, як зазначає Кац, його подвійна орбіта ближче, ніж у пульсарів нейтронних зір у подвійних системах, і періодичному сигналу не вистачає когерентності. Це означає, що фізичні процеси, які виробляють сигнали, можуть відрізнятися від традиційних радіопульсарів.
GLEAM-X J162759.5-523504.3 розташований приблизно за 4000 світлових років від Землі. З січня по березень 2018 року дані, зібрані масивом Murchison Widefield Array в австралійській пустелі, показали, що він яскраво пульсує приблизно від 30 до 60 секунд кожні 18,18 хвилини — це один із найяскравіших об’єктів у низькочастотному радіонебі.
Він не відповідав профілю жодного відомого астрономічного об’єкта. Але дослідницька група, яка його виявила, гадала, що це може бути гіпотетичний об’єкт, відомий як магнетар із наддовгим періодом. Це нейтронна зоря з надзвичайно потужним магнітним полем. Але це пояснення не підходило повністю.
Як варіант розглядався пульсар. Але є два основних питання. Перше полягає у тривалому періоді обертання. Друге — у тому, що імпульси були надто яскравими для пульсара нейтронної зорі. Обидві ці проблеми, за словами Каца, можна вирішити, якщо об’єкт насправді є білим карликом.
Якщо це так, то це буде перший виявлений білий карлик, який поділяє фізику та механізм випромінювання традиційних радіопульсарів. Це означає, що GLEAM-X J162759.5-523504.3 може бути перспективною метою оптичних спостережень.
Нагадаємо, що раніше астрономи зробили приголомшливе відкриття у космічному прискорювачі частинок.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
