|
Странный прерывистый радиосигнал из космоса
|
|
|
|
Когда астрономы направляют свои радиотелескопы в сторону космоса, мы иногда обнаруживаем спорадические всплески радиоволн, исходящих со всех концов необъятной Вселенной. Мы называем их "радиопереходами": некоторые из них вспыхивают только один раз, и их больше никогда не увидишь, а другие вспыхивают и гаснут предсказуемым образом. Мы полагаем, что большинство радиопереходов происходят от вращающихся нейтронных звезд, известных как пульсары, которые испускают регулярные вспышки радиоволн, подобно космическим маякам. Как правило, эти нейтронные звезды вращаются с невероятной скоростью, и для завершения каждого оборота им требуются считанные секунды или даже доли секунды. Недавно мы обнаружили радиопереход, который не похож ни на что из того, что астрономы видели раньше. Он не только имеет цикл продолжительностью почти в час (самый длинный из когда—либо наблюдавшихся), но и в ходе нескольких наблюдений мы наблюдали, как он иногда испускает длинные яркие вспышки, иногда быстрые слабые импульсы, а иногда вообще ничего не испускает.
|
|
|
|
Мы не можем точно объяснить, что здесь происходит. Скорее всего, это очень необычная нейтронная звезда, но мы не можем исключать и другие возможности. Наше исследование опубликовано в Nature Astronomy. Знакомьтесь, это ASKAP J1935+2148 (цифры в названии указывают на его местоположение на небе). Этот периодический радиоизлучающий объект был обнаружен с помощью радиотелескопа ASKAP компании CSIRO в провинции Ваджарри Ямадзи в Западной Австралии. Телескоп обладает очень широким полем зрения, что означает, что он может очень быстро исследовать большие объемы Вселенной. Это делает его очень подходящим для обнаружения новых и экзотических явлений. Используя ASKAP, мы одновременно отслеживали источник гамма-излучения и искали импульсы от быстрых радиовсплесков, когда заметили, что ASKAP J1935+2148 медленно мигает в данных. Сигнал вырвался наружу, потому что он был составлен из радиоволн с "круговой поляризацией", что означает, что направление волн меняется по мере того, как сигнал распространяется в пространстве.
|
|
|
Наши глаза не могут отличить свет с круговой поляризацией от обычного неполяризованного света. Однако ASKAP работает подобно солнцезащитным очкам polaroid, отфильтровывая яркий свет от тысяч обычных источников. После первоначального обнаружения мы в течение нескольких месяцев проводили дальнейшие наблюдения с помощью ASKAP, а также более чувствительного радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке. ASKAP J1935+2148 относится к относительно новому классу долгопериодических радиопереходных сигналов. До сих пор было обнаружено только два других, и период действия ASKAP J1935+2148, составляющий 53,8 минуты, на сегодняшний день является самым продолжительным. Однако исключительно длительный период - это только начало. Мы видели ASKAP J1935+2148 в трех различных состояниях или режимах. В первом состоянии мы видим яркие импульсы с линейной (а не круговой) поляризацией, длящиеся от 10 до 50 секунд. Во втором состоянии наблюдаются гораздо более слабые импульсы с круговой поляризацией, длящиеся всего около 370 миллисекунд. Третье состояние - это спокойное или подавленное состояние, при котором импульсы вообще отсутствуют.
|
|
|
|
Эти различные режимы и переключение между ними могут быть результатом взаимодействия сложных магнитных полей и потоков плазмы из самого источника с сильными магнитными полями в окружающем пространстве. Подобные закономерности были обнаружены в нейтронных звездах, но наше современное понимание нейтронных звезд предполагает, что они не могут иметь такой длительный период существования. Происхождение сигнала с таким длительным периодом остается глубокой загадкой, и главным подозреваемым является медленно вращающаяся нейтронная звезда. Однако мы не можем исключить возможность того, что этот объект является белым карликом — остатком сгоревшей звезды размером с Землю, у которой закончилось топливо. Белые карлики часто имеют медленные периоды вращения, но мы не знаем, каким образом они могли бы генерировать радиосигналы, которые мы наблюдаем здесь. Более того, поблизости нет других белых карликов с сильным магнитным полем, что делает объяснение нейтронной звезды более правдоподобным.
|
|
|
|
Одним из объяснений может быть то, что объект является частью двойной системы, в которой нейтронная звезда или белый карлик вращается вокруг другой невидимой звезды. Этот объект может побудить нас пересмотреть наши многолетние представления о нейтронных звездах или белых карликах, особенно о том, как они излучают радиоволны и каково их население в нашей галактике. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить, что это за объект, но любой из сценариев позволит получить ценную информацию о физике этих экстремальных объектов. Мы не знаем, как долго ASKAP J1935+2148 излучал радиосигналы, поскольку радиоастрономические исследования обычно не проводят поиск объектов с такими длительными периодами. Более того, радиоизлучение от этого источника регистрируется всего на 0,01-1,5% от периода его вращения, в зависимости от состояния излучения. Нам очень повезло, что мы случайно заметили ASKAP J1935+2148. Вполне вероятно, что в других частях нашей галактики есть много других подобных объектов, ожидающих своего открытия.
|
|
|
|
Источник
|
