Білий карлик, що «поїдає» зірку-компаньйона, розкрив джерело загадкових радіосигналів

Міжнародна група астрономів ідентифікувала джерело одного з найбільш загадкових класів повторюваних сигналів у Всесвіті – довгоперіодичних радіотранзієнтів. Виявляється, що за цим типом імпульсів стоїть білий карлик, який "об'їдає" свою зірку-компаньйона, відбираючи в неї речовину. Дослідники визначають це відкриття як своєрідний "Розетський камінь" для розуміння подібних явищ по всій галактиці.

Космічна загадка з новим обличчям

Результати опубліковані в журналі "Nature Astronomy" 1 червня і дають перше чітко ідентифіковане пояснення довгоперіодичного радіотранзієнта – сигналів, які проявляються як яскраві радіопульсації з періодами від кількох хвилин до кількох годин. У конкретному випадку йдеться про магнітну катаклізмічну змінну систему, позначену як "ASKAP J1745−5051".

Система складається з білого карлика з розміром, порівнянним із земним, але з масою, близькою до маси Сонця, та зірки-компаньйона – червоного карлика з масою близько однієї десятої від сонячної. Білий карлик притягує речовину від свого партнера, а матерія, що падає, спричиняє періодичні спалахи радіохвиль та рентгенівського випромінювання.

Імпульси кожні 1,4 години

Спостереження показують, що система випромінює потужні радіосигнали та рентгенівські спалахи, які повторюються приблизно кожні 1,4 години. Ця регулярність дозволяє визначити об'єкт як довгоперіодичний радіотранзієнт, але з безпрецедентно добре охарактеризованими властивостями завдяки комбінованим спостереженням у різних діапазонах.

Одночасна реєстрація радіо- та рентгенівського випромінювання робить "ASKAP J1745−5051" найбільш повно вивченим довгоперіодичним радіотранзієнтом на сьогодні. Це дає вченим унікальну можливість відстежити зв'язок між акрецією речовини на білий карлик, магнітним полем та генерацією спостережуваних сигналів.

«Розетський камінь» для нового класу об'єктів

„Вперше нам вдалося точно встановити джерело цих сигналів і підтвердити, що ним є катаклізмічна змінна, тобто акретуючий білий карлик“, коментує провідний автор Кові Роуз, докторант Школи фізики Сіднейського університету та CSIRO. За його словами, саме ця ясність перетворює об'єкт на ключ до тлумачення інших подібних сигналів.

Довгоперіодичні радіотранзієнти ставили астрономів у скрутне становище, відколи їх вперше виявили у 2022 році. На сьогодні зареєстровано близько десятка таких джерел, але їхня природа залишалася неясною. Пропоновані пояснення варіювалися від ізольованих магнітних білих карликів до нейтронних зірок і складних подвійних систем.

Подвійні системи з білими карликами – ключ до загадки

На початку року інше дослідження, також опубліковане в "Nature Astronomy", представило докази того, що один із найбільш довгоживучих довгоперіодичних радіотранзієнтів – "GPM J1839−10" – найімовірніше, є білим карликом, який генерує радіопромені за допомогою зірки-компаньйона. Нове відкриття "ASKAP J1745−5051" додатково зміцнює гіпотезу, що подібні подвійні системи відповідальні принаймні за частину цих загадкових сигналів.

Для відкриття об'єкта було використано радіотелескоп "ASKAP" організації "CSIRO", розташований у Західній Австралії. Після початкової реєстрації в радіодіапазоні команда підтвердила і рентгенівське випромінювання з тієї ж позиції, що дозволило остаточно визначити природу системи як акретуючий білий карлик у парі з червоним карликом.

Природна лабораторія для екстремальної фізики

Ідентифікація "ASKAP J1745−5051" відкриває шлях до кращого розуміння інших, досі непізнаних джерел довгоперіодичних радіотранзієнтів. Оскільки система випромінює одночасно в радіо- та рентгенівському діапазонах, вона стає своєрідною "природною лабораторією" для вивчення екстремальних фізичних процесів.

Серед основних питань, які вчені сподіваються вивчити, – як сильні магнітні поля спрямовують акретуючу речовину до поверхні білого карлика, як генерується когерентне радіовипромінювання і як поєднуються різні енергетичні канали – від радіохвиль до рентгенівських фотонів. Дослідження має назву "Періодичне радіо- та рентгенівське випромінювання подвійної системи з акретуючим білим карликом" і опубліковане з DOI "10.1038/s41550-026-02882-x".