Загадочный космический объект испускает волны 14 минут и ускоряет свое вращение

Международная группа астрономов обнаружила настолько необычное космическое явление, что оно может переосмыслить наши знания о самых экстремальных объектах во Вселенной. Это CHIME J1634+44, долгопериодный радиотранзиент (LPT), недавно открытый класс небесных объектов, испускающих радиоимпульсы с чрезвычайно длительными периодами вращения, варьирующимися от нескольких минут до нескольких часов.

Уникальность этого LPT заключается не только в его редкости в своей категории, но и в том, что он ускоряет свое вращение, а не замедляет его, что никогда ранее не наблюдалось в этом типе космических источников.

Открытие, проведенное под руководством Фэнцю Адама Дуна, исследователя из обсерватории Грин-Бэнк (GBO) Национального научного фонда США (NSF), стало возможным благодаря беспрецедентному сотрудничеству ряда самых современных радиотелескопов мира: телескопа Грин-Бэнк (GBT), радиотелескопа Very Large Array (VLA), канадского эксперимента CHIME и космической обсерватории НАСА Swift. Сочетание их возможностей не только подтвердило существование этого объекта, но и позволило провести анализ его свойств с беспрецедентной степенью детализации.

«Мы могли бы назвать CHIME J1634+44 единорогом, даже среди других LPT», — говорит Донг, имея в виду исключительные характеристики этого объекта. Его особенностью является, прежде всего, его поляризация: испускаемые им радиовсплески на 100% кругово поляризованы, что означает, что волны распространяются по идеальной спирали — свойство, не наблюдавшееся ни у одного другого известного пульсара или белого карлика.

Но настоящая загадка — это его вращение. В отличие от большинства компактных объектов, таких как нейтронные звёзды или белые карлики, которые со временем теряют энергию и замедляют вращение, CHIME J1634+44 ускоряется. Период вращения сокращается, а не удлиняется, что нелогично для изолированной звезды, объясняет Дун.

Единственное правдоподобное объяснение заключается в том, что это не одиночный объект, а двойная система, в которой две звезды вращаются так близко друг к другу, что их взаимодействие изменяет вращение системы. Сокращение орбиты может быть связано с потерей энергии, либо за счёт гравитационного излучения, либо за счёт обмена массой между ними. Это явление ранее наблюдалось у пар белых карликов, но никогда у LPT.

Наблюдения выявили ещё одну загадку: радиоимпульсы от CHIME J1634+44, по-видимому, повторяются каждые 14 минут, или каждые 841 секунду, но есть также второй период длительностью 4206 секунд (70 минут), что ровно в пять раз длиннее. Мы считаем, что оба периода реальны, и это указывает на присутствие объекта, вращающегося вокруг нейтронной звезды, отмечает Донг.

Чтобы подтвердить эту гипотезу, исследователи обратились к телескопу Swift, который искал возможные рентгеновские аналоги. Они определили два потенциальных источника, которые могли быть связаны с объектом, хотя полной уверенности в этом пока нет. В то же время, телескопы Very Large Array (VLA) и Green Bank Telescope (GBT) предоставили данные высокого разрешения для анализа поляризации и ускорения вращения, а эксперимент CHIME, способный ежедневно сканировать большие участки неба, сыграл ключевую роль в обнаружении начальных вспышек и отслеживании их эволюции.

Открытие CHIME J1634+44 поднимает фундаментальные вопросы о природе этих объектов. По словам Дуна, это бросает вызов современным моделям нейтронных звёзд и белых карликов, предполагая, что ещё множество подобных объектов могут быть обнаружены.

Если будет подтверждено, что это двойная система, это открытие откроет новые возможности для изучения взаимодействия компактных объектов и возможного излучения гравитационных волн в ещё не исследованных режимах. Кроме того, экстремальная поляризация объекта предполагает, что механизм генерации его радиовсплесков радикально отличается от механизма любого другого известного источника.