Дивний радіосигнал з далекого космосу спантеличив вчених

Ми отримали дивний сигнал з іншого кінця галактики, і астрономи намагаються зрозуміти, що він означає.

Вони знають, що випромінює сигнали. Це нейтронна зоря ASKAP J193505.1+214841.0 (скорочено ASKAP J1935+2148), розташована в площині Чумацького Шляху, приблизно за 15 820 світлових років від Землі.

Але самі сигнали не схожі на ті, які ми коли-небудь бачили раніше. Зірка проходить через періоди сильних імпульсів, періоди слабких імпульсів і періоди повної відсутності імпульсів.

На думку команди під керівництвом астрофізика Маніші Калеб з Сіднейського університету в Австралії, ми не знаємо, чому так відбувається. Дивний об’єкт кидає захоплюючий виклик нашим моделям еволюції нейтронних зірок – які, будемо чесними, наразі досить далекі від завершення.

Нейтронна зоря – це те, що залишається після смерті зорі певного діапазону мас, приблизно від 8 до 30 разів більшої за масу Сонця. Зовнішня речовина зорі вилітає в космос, що завершується вибухом наднової.

Залишки ядра зорі стискаються під дією гравітації, утворюючи надщільний об’єкт, маса якого в 2,3 рази перевищує масу Сонця, у вигляді кулі діаметром лише 20 кілометрів (12 миль) в поперечнику.

Нейтронна зоря, яка утворюється в результаті, може мати різні форми. Є базова нейтронна зоря, яка просто бовтається, нічого не роблячи. Існує пульсар, який під час обертання випромінює пучки радіовипромінювання зі своїх полюсів, спалахуючи, як космічний маяк.

А ще є магнітар – нейтронна зоря з надзвичайно потужним магнітним полем, яка смикається і спалахує, коли зовнішнє тяжіння магнітного поля бореться з гравітацією, що утримує зорю разом.

Між типами нейтронних зір також може відбуватися рідкісне перехрещення, що свідчить про те, що вони можуть бути різними стадіями еволюції нейтронної зорі. Загалом, однак, пульсари, магнітари та нейтронні зорі мають тенденцію поводитись відносно передбачувано.

ASKAP J1935+2148 поводиться не так, як зазвичай поводяться нейтронні зорі будь-якого відомого типу. Вперше вона була випадково виявлена під час спостережень за іншим об’єктом, а подальші спостереження були проведені за допомогою австралійського радіотелескопа ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) і радіотелескопа MeerKAT у Південній Африці.

Дослідники також занурилися в попередні спостереження ASKAP, що охоплювали ту саму ділянку неба.

Вони виявили, що ASKAP J1935+2148 має регулярний період пульсацій 53,8 хвилини… але, схоже, це була єдина нормальна річ у його пульсаціях. Вони виявили, що один режим пульсацій був надзвичайно яскравим, з дуже лінійною поляризацією. Але потім вона повністю затухала, і на деякий час пульсації взагалі переставали бути помітними.

Зрештою, зоря відновила свою пульсаційну активність – але в колосальних 26 разів слабкіше, ніж її попередній яскравий режим, і зі світлом, яке має циркулярну поляризацію.

В останні роки в південному небі було виявлено кілька дивних об’єктів, що вивергають повторювані сигнали. Хоча не всі вони поводяться однаково, вони можуть бути пов’язані між собою.

GLEAM-X J162759.5-523504.3 – об’єкт поблизу галактичного центру, який випромінював химерно яскраві спалахи протягом лише трьох місяців, а потім знову затих. GPM J1839-10 поводиться як химерно повільний пульсар, випромінюючи п’ятихвилинні сплески радіохвиль кожні 22 хвилини. А GCRT J1745-3009 – пульсуючий об’єкт поблизу галактичного центру з періодом 77 хвилин.

Ми не знаємо напевно, що це за об’єкти, але цілком ймовірно, що це нейтронні зорі. А ASKAP J1935+2148, на думку Калеб та її колег, може бути своєрідним мостом між різними станами.

Відмінності між його режимами пульсації, ймовірно, пов’язані з магнітосферними змінами і процесами, що дозволяє припустити, що всі об’єкти належать до нового класу магнітарів, можливо, в міру їхньої еволюції в пульсари.

“ASKAP J1935+2148, ймовірно, є частиною старої популяції магнітарів з довгими періодами обертання і низькою рентгенівською світністю, але досить намагніченою, щоб виробляти когерентне радіовипромінювання”, – пишуть дослідники в своїй роботі.

“Важливо дослідити цю досі недосліджену область простору параметрів нейтронних зірок, щоб отримати повну картину еволюції нейтронних зірок, і це може бути важливим джерелом для цього”.