Астрономы, возможно, нашли объяснение самому длиннопериодному из когда-либо обнаруженных радиопереходных процессов

Исследователи из узла Кертина Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) совершили рекордное астрофизическое открытие и одновременно нашли возможное объяснение редкого и экстремального астрофизического явления, известного как долгопериодические радиопереходные процессы.

Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Доцент Наташа Херли-Уолкер вместе с Ксанадом Хорватом, в то время студентом старших курсов Университета Кертина, обнаружили импульс яркой энергии, приходящий из глубокого космоса, среди архивных низкочастотных данных MWA (Murchison Widefield Array), радиотелескопа-предшественника SKAO (Square Kilometer Array Observatory). Импульс энергии происходит каждые три часа и длится 30-60 секунд, что делает его самым долгопериодическим радиопереходным явлением из когда-либо обнаруженных.

Длиннопериодные радиопереходные процессы появились в науке относительно недавно, и до сих пор остается загадкой, как они генерируют радиоволны. Благодаря этому открытию исследователи считают, что им удалось определить вероятный источник всплеска энергии, который может пролить свет на длиннопериодные радиопереходные процессы.

Все другие ранее обнаруженные переходные процессы находились глубоко внутри нашей галактики, в окружении звезд, что затрудняет определение того, что именно генерирует радиоволны.

Доцент Хёрли-Уокер объясняет: «Длиннопериодные переходные процессы очень интересны, но чтобы астрономы могли понять, что они собой представляют, нам нужно оптическое изображение. Однако, когда смотришь в их сторону, на пути лежит столько звезд, что это похоже на фильм «2001 год: космическая одиссея». «Боже мой, здесь полно звезд!

«Благодаря удачному стечению обстоятельств новооткрытый транзиент, получивший название GLEAM-X J0704-37, был обнаружен на окраине нашей галактики, в гораздо более пустой области космоса в созвездии Пупис, на расстоянии около 5 000 световых лет.

«Наше новое открытие находится далеко от галактической плоскости, поэтому поблизости есть лишь несколько звезд, и теперь мы уверены, что радиоволны генерирует именно одна звездная система».

С помощью другого предшественника SKA, телескопа MeerKAT в Южной Африке, команде удалось определить местоположение радиоволн на одной конкретной звезде. После этого с помощью обсерватории SOAR в Чили они определили спектр звезды и выяснили, что это звезда низкой массы, «М-карлик».

Эта находка одновременно породила и ответила на некоторые насущные вопросы. Доцент Херли-Уокер объясняет: «М-карлик сам по себе не мог бы генерировать такое количество энергии, которое мы наблюдаем.

«М-карлики — это маломассивные звезды, обладающие лишь малой долей массы и светимости Солнца. Они составляют 70% звезд в Млечном Пути, но ни одна из них не видна невооруженным глазом.

«Наши данные позволяют предположить, что она находится в бинарном соединении с другим объектом, который, скорее всего, является белым карликом, звездным ядром умирающей звезды. Вместе они усиливают радиоизлучение».

Команда работает над последующими наблюдениями, которые позволят окончательно определить природу системы и объяснить это экстремальное астрофизическое событие.

Покопавшись в архивах MWA, астрономы обнаружили, что GLEAM-X J0704-37 была активна как минимум 10 лет с момента начала наблюдений MWA; однако она могла быть активна и не обнаружена еще дольше, а значит, в архивах по всему миру можно найти еще много таких объектов.

Директор МДЖ, профессор Стивен Тингей, сказал: «Эти долгопериодические радиопереходные явления являются новыми научными открытиями, и МДЖ в значительной степени способствовал этим открытиям».

«Архив наблюдений MWA составляет 55 петабайт, что позволяет вести десятилетнюю летопись нашей Вселенной. Это все равно что иметь хранилище данных, эквивалентное 55 000 домашних компьютеров высокого класса, — одну из самых больших коллекций научных данных в мире. Это абсолютная золотая жила для открытия новых явлений в нашей Вселенной, а данные — игровая площадка для астрономов», — говорит профессор Тингай.

Команда исследователей уверена, что находка GLEAM-X J0704-37 может изменить наш взгляд на динамику звездных систем и взаимодействия между ними. Учитывая, что долгопериодические радиопереходные процессы могли существовать ранее, их изучение может открыть новые горизонты в астрономии и астрофизике.

С учетом масштабов данных, собранных с помощью MWA, ученые намерены провести дальнейшие исследования, чтобы выявить другие потенциальные источники радиоволн. Это станет возможным благодаря алгоритмам обработки данных и модели, которые будут отслеживать активность радиопереходных объектов на протяжении времени.

Исследования в этой области также могут привести к более глубокому пониманию эволюции звезд и их взаимодействий в бинарных системах. М-дворянки, как показала недавняя находка, могут играть ключевую роль в этих процессах.

Таким образом, открытие, сделанное в Кертине, не только пополнило список известных астрономических явлений, но и стало важным шагом к разгадке тайны долгопериодических радиопереходных процессов и их влияния на космическую среду.