Откриха нова галактика
Два новозабелязани обекта в космоса излъчват редовни импулси на радиовълни – за разлика от всичко, което астрономите са виждали преди!
Екстремен тип звезда, наречен Mагнетар със свръхдълъг период, може да е източник на импулси от радиовълни. Те пристигат на всеки 20 минути в продължение на поне 33 години, но остават много въпроси относно този енигматичен обект.
Учените се озадачават, има две новооткрити звезди с мистериозни свойства. Тези обекти изглеждат като неутронни звезди. Изключително плътните звездни ядра, останали след експлодирането на масивни звезди в свръхнови. Но имат и други характеристики, които астрономите не могат да обяснят. Те дори могат да представляват нов тип звезден обект, различен от всичко, виждано досега.
Двете звезди, едната от които беше обявена този месец в списание Nature , излъчват дълги импулси от радиовълни на всеки 20 минути. Това означава, че те се въртят много по-бавно от всяка известна неутронна звезда и имат и други странни черти.
„Ние всички все още сме доста изумени, заинтригувани и озадачени. Тези звезди са нещо, което не сме виждали до сега. “
Споделя пред National Geographic астрономът Наташа Хърли-Уокър от университета Къртин в Бентли, Западна Австралия, която ръководи откриването на двата изненадващи източника.
Мистерията започна през 2021 г.
Тогава Хърли-Уокър и колегите й откриха бавно повтарящ се радиоимпулс, вграден в архивни данни от 2018 г. Той светеше три месеца. За жалост докато го открият в архивите, казва Хърли-Уокър, неговата активност беше замряла и беше станал невидим в небето.
В документ от януари 2022 г.
Обявяващ откритието, учените предполагат, че обектът може да е силно магнитна неутронна звезда, наречена магнетар. Но обектът, с неудобното име GLEAM-X J162759.5-523504.3, изпраща импулс на всеки 18 минути. Това озадачава всички, защото не изпраща на няколко секунди като известните магнетари. Освен това нямал рентгенов сигнал, свързан с радиоизлъчването, което не се вписва в теориите за магнитарите. И странно, изчисленото магнитно поле на обекта било много по-силно, отколкото се виждало преди.
Така учените започнали да търсят други подобни обекти, които все още изпращат радиоимпулси. През юни 2022 г. Хърли-Уокър и нейните колеги започнали да наблюдават цялото видимо небе на всеки три нощи с масива Murchison Widefield в Западна Австралия. Те актуализирали своите алгоритми за откриване, за да обработват бързо данните и да търсят импулси на радиовълни. Почти веднага те открили нещо, което излъчва радиосветкавица на всеки 21 минути.
На пръв поглед радиоразрушителят изглеждал подобен на открития по-рано обект. Но след като екипът започнал да рови в архивни данни за допълнителни импулси от този източник, наречен GPM J1839–10, обектът изглеждал още по-объркващ.
„Успяхме да подредим всички тези импулси, пристигащи като по часовник в течение на 33 години“
, казва Хърли-Уокър.
Засега изследователите приемат, че и двата обекта са еднакви. Но защо единият ще мига за три месеца, а другият за 33 години и расте? „Не знам“, казва Хърли-Уокър. “Това е проблема.”
Космически фар
Астрономите знаят за няколко небесни източника, които излъчват повтарящи се сигнали, но почти всички мигат в интервали от милисекунди до секунди. Много са различните видове неутронни звезди, като пулсари и магнетари. Това са невероятно плътни обекти, с размерите на град, но с по-голяма маса от слънцето.
Въпреки че двата нови обекта имат някои прилики с неутронните звезди, те не пасват идеално. „Никога не сме виждали неутронни звезди да правят нещо подобно на това, което [този] източник прави в момента“, казва астрофизикът Маниша Калеб от университета в Сидни в Австралия, съавтор на най-новото откритие.
Подобно на повечето въртящи се космически обекти, магнитното поле на неутронната звезда не е подравнено с нейната ос на въртене. Ако звездата е достатъчно магнитна, радиацията може да тече от двата й магнитни полюса. И докато се върти, астрономите виждат редовно пулсиращ сигнал. „Този лъч преминава през нашата линия на видимост като фар“, обяснява Хърли-Уокър.
Тези импулси от радиовълни могат да разкрият важна информация за обектите. Колко бързо се променя въртенето през годините, съответства както на силата на магнитното поле на звездата, така и на физическите процеси, отговорни за импулсите. Тъй като звездата забавя въртенето си, част от нейната ротационна енергия се прехвърля в повече емисии. Но въртенето на GPM J1839–10 не се променя достатъчно, за да отчете енергията на радиоизбухванията, казва Харли-Уокър, предполагайки, че нещо друго допринася за сигнала.
Фактът, че тези два странни обекта бяха открити в нашата собствена галактика в рамките на една година един от друг, също беше изненада. Неутронните звезди не са толкова често срещани, според теориите за тяхното формиране, а тези обекти с техните бавни въртения и радиоизригвания са още по-редки.
„Очакваме толкова малко, че няма начин да открием две от тях в толкова малко проучване за една година.“
казва Нанда Реа , астрофизик в Института за космически науки в Барселона, Испания, и съавтор на скорошното проучване.
Различен звезден остатък
Може би тези озадачаващи пулсари изобщо не са неутронни звезди, а вместо това различен тип звезден остатък – такъв, който е много по-често срещан, върти се по-бавно и е по-голям. Може да са бели джуджета.
Докато неутронните звезди остават след експлозията на гигантски звезди, белите джуджета са остатъчните ядра на по-умерени по размер звезди, като слънцето. В най-големия си размер белите джуджета държат маса около слънчева маса в сфера с размерите на Земята вместо такава с размерите на град. А броят на тези обекти, които се очакват в Млечния път, означава, че намирането на два силно магнитни за една година би имало смисъл, казва Реа.
Изолирано бяло джудже не би трябвало да може да произведе мощните радиоизлъчвания, които учените са засекли, но може би има нещо повече в историята.
През последните години изследователите откриха няколко екстремни магнитни бели джуджета. Астрофизикът Мануел Малхейро от Технологичния институт по аеронавтика в Бразилия посочва, че през 2021 г. е открито силно магнитно бяло джудже с период на въртене от седем минути. Тази звезда може да е резултат от сливането на две бели джуджета, което я прави по-масивна, с по-бързо въртене и по-силно магнитно поле от звездите преди сливането.
Малхейро е проучил възможността силно магнитните бели джуджета да са отговорни за някои предполагаеми източници на неутронни звезди и смята, че това може да е случаят с двата нови обекта. Ако са неутронни звезди, казва той, ясно е, че са много странни. И той предлага на изследователите „по-сериозно“ да разглеждат пулсарите на белите джуджета като източници, отговорни за тези радиосигнали.
Разрешаване на космическа мистерия
Миналия месец Хърли-Уокър беше на конференция, фокусирана върху радиомигащи компактни обекти. След като нейният екип представи откритието си, тя попита учените в публиката дали смятат, че тези мистериозни източници са неутронни звезди, бели джуджета или нещо съвсем друго,
„ И то беше разделено по същество равномерно между всички тези три групи.”
казва тя.
Засега пъзелът остава, но тъй като учените са открили новия обект толкова скоро след като са използвали новите си алгоритми за търсене, те се надяват да намерят повече от тези обекти през следващите няколко години.
„Докато гледате небето по начин, който хората не са правили преди, там почти винаги има нещо, което може да се намери. “
Това твърди астрофизикът Джейсън Хеселс от университета в Амстердам. Той и колегите му си сътрудничат с Хърли-Уокър, за да търсят за повече от тези обекти с радио масива LOFAR, разпространен в Холандия и няколко други европейски страни.
И докато изследователите не са сигурни кои са тези две звезди, Хърли-Уокър се радва на факта, че изглежда са се натъкнали на нещо ново. „Това е просто моята сбъдната мечта“, споделя с усмивка на лице тя.
Прочетете още… Астрономи засякоха водни молекули в Космоса!
Автор: Радост Филипова
