Импулсът комбинира радиовълни и рентгеново излъчване, което не би трябвало да е възможно

Нещо дълбоко в Млечния път пулсира като часовник и никой не знае какво е то. На всеки 44 минути мистериозен космически обект на близо 15 000 светлинни години разстояние изпраща взрив от радиовълни и високоенергийни рентгенови лъчи, противно на всичко, което астрономите са смятали, че знаят за поведението на звездите. Това не е пулсар, не е черна дупка и не е нищо подобно, виждано и познато преди. Сега учените казват, че този странен космически маяк може би пренаписва правилата на звездната физика.

За първи път астрономи от Международния център за радиоастрономически изследвания (ICRAR) откриха това, което е известно като дългопериодичен радиопреходен процес, но който излъчва също и рентгенови лъчи - нещо, което никога преди не е било наблюдавано и не е било предсказано от съществуващите модели.

Откритието на ASKAP J1832-0911, публикувано в сп. “Нейчър”, въвежда нов клас небесни обекти и поставя под въпрос дългогодишни предположения в астрофизиката.

Дългопериодичните радиовълни (ДПВ) вече бяха озадачаващи, защото пулсират хиляди пъти по-бавно от стандартните пулсари, които по същество са космическите фарове, разпръскващи лъчи през пространството. За да се постави в контекст - типичните пулсари излъчват радиосигнали на всеки няколко милисекунди. Учените казват, че изключителната енергия, свързана с новото откритие, е безпрецедентна в нашата галактика, посочва научният сайт “Стюди Файндс”.

Разположен на 14 700 светлинни години разстояние, ASKAP J1832-0911 се появява за първи път на радара на астрономите през декември 2023 г., използвайки австралийския телескоп Square Kilometer Array Pathfinder (АSCAP). Когато светва, радиосигналът е необичайно интензивен, достигайки пик от 1870 милиЯнски (мЯн), което го прави

едно от най-ярките радиопреходни явления, откривани някога

Но истинската изненада идва през февруари 2024 г., когато рентгеновата обсерватория “Чандра” (Chandra) на НАСА наблюдава същия участък от небето. Тя засича рентгенови импулси, продължаващи по 2 мин през същия период от 44 минути, и става ясно, че двата сигнала, изглежда, идват от един и същ източник.

Още по-странно този обект не свети постоянно. По време на активната си фаза през февруари той е излъчвал силни радио- и рентгенови сигнали. Но до август е замлъкнал, като е избледнял почти напълно. Този вид екстремно поведение на включване и изключване е рядкост и предполага, че нещо мощно въздейства върху космическия превключвател зад кулисите.

Учените също така открили, че радиовълните са силно структурирани, което е индикация, че обектът има изключително силно и организирано магнитно поле – вероятно милиарди или дори трилиони пъти по-силно от земното.

“Откритието, че ASKAP J1832-0911 излъчва рентгенови лъчи, беше като да търсиш игла в купа сено - каза водещият автор д-р Зитън (Анди) Уанг от университета “Къртин” в Австралия. - Радиотелескопът ASСAP има широко поле на видимост на нощното небе, докато “Чандра” наблюдава само част от него. Беше истински късмет, че “Чандра” наблюдаваше същата област от нощното небе по едно и също време.”

Изследователите са стеснили обяснението до

два възможни, но екстремни сценария

Първа възможност: ASKAP J1832-0911 е древен магнетар - вид неутронна звезда с магнитни полета, трилиони пъти по-силни от земните. Магнетарите обикновено получават енергията си от разпадането на тези интензивни магнитни полета. Компютърните модели показват, че много известни магнетари биха имали подобни характеристики на ASKAP J1832-0911 след около 500 000 години еволюция. Генерирането на ярки радиоизлъчвания от такива магнетари обаче създава сериозни теоретични проблеми, които учените все още се опитват да решат.

Другата възможност? Може да е част от двойна система от бели джуджета - двойка звезди, заключени в тясна орбита, като поне едната от тях е свръхплътен остатък от мъртва звезда с размерите на Земята. В този случай интензивното магнитно взаимодействие между двете може да генерира радиовзривовете. Но за да работи това, една от звездите би се нуждаела от магнитно поле, по-силно от всяко бяло джудже, открито някога.

Така или иначе, обектът се намира в зона, която учените наричат долина на смъртта в Космоса - област, където се очаква нормалните правила за звездните емисии да се разрушат. И въпреки това този обект е очевидно активен, светещ и пулсиращ.

Но това, което наистина шокирало астрономите, било колко енергия отделя този обект. Само рентгеновите лъчи са толкова мощни, колкото милиард милиарда електрически крушки. Това е много повече, отколкото учените са смятали, че тези бавно въртящи се обекти могат да произведат. 

“Откритието показва, че тези обекти са по-енергични, отколкото се смяташе досега, и установява клас периодични рентгенови преходни явления с часова скала”, пишат авторите. В превод: това може да е първият от изцяло нова категория бавно мигащи, високоенергийни обекти, за чието съществуване никой не е знаел.

Изследователите провели допълнителна обширна наблюдателна кампания, използвайки телескопи на множество континенти и в Космоса. Те потвърдили, че както радио-, така и рентгеновите емисии следват един и същ прецизен цикъл на всеки 44 минути, изключвайки възможността това да са отделни, несвързани явления.

Много въпроси обаче остават. Типично ли е поведението на ASKAP J1832 за дългопериодични радиовълни? Може ли странното поведение да помогне на астрономите да разберат произхода на тези обекти?

“Разгледахме няколко различни възможности, включващи неутронни звезди и бели джуджета, или изолирано, или със звезди компаньони - казва съавторът д-р Нанда Реа от Института за космически науки в Барселона, Испания. - Досега нищо не съвпада с абсолютна точност, но някои идеи работят по-добре от други.”

“Ще продължим да търсим улики за това какво се случва с този обект и ще търсим подобни обекти – добавя друг съавтор на изследването - д-р Тон Бао от Италианския национален институт по астрофизика (INAF). - Откриването на подобна мистерия не е разочароващо – това е, което прави науката вълнуваща.”

Находката наистина повдига една интригуваща възможност: много подобни обекти може да се крият в нашата галактика, чакайки да бъдат уловени по време на кратките си периоди на активност. Учените предполагат, че предишни изследвания може да са пропуснали рентгеновите емисии от други подобни обекти, защото не са наблюдавали в правилния момент по време на тези кратки активни фази.

ASKAP J1832-0911 е поредна демонстрация, че Вселената все още е пълна с изненади. Във време, когато учените често предполагат, че са разбрали как работят звездите, този странен обект доказва, че Космосът все още крие тайни - и някои от тях ни се показват на всеки 44 минути.