Астрономы нашли белый карлик-вампир

Долгопериодические радиотранзиенты (ДПРТ) представляют собой когерентные всплески поляризованного радиоизлучения, которые повторяются с интервалами от минут до часов. Природа этих загадочных космических маяков долгое время оставалась неизвестной.

Долгопериодические радиотранзиенты (ДПРТ) представляют собой когерентные всплески поляризованного радиоизлучения, которые повторяются с интервалами от минут до часов. Природа этих загадочных космических маяков долгое время оставалась неизвестной. Теперь астрономам удалось идентифицировать один из таких объектов – ASKAP J174508.9-505149 – как аккрецирующий белый карлик в тесной двойной системе. Орбитальный период этой пары составляет всего около 1,3 часа.

Наблюдения с помощью австралийского радиотелескопа ASKAP и последующие измерения на MeerKAT позволили точно определить положение источника. Оптический аналог был найден в данных каталога Gaia – это звезда 19-й величины со спектром, демонстрирующим сильные эмиссионные линии водорода и гелия. Такие линии характерны для магнитных катаклизмических переменных – двойных систем, где белый карлик перетягивает вещество со своей звезды-компаньона.

ASKAP J1745-5051 генерирует мощные радиовсплески с эллиптической поляризацией, которые длятся несколько минут и затем исчезают на несколько часов. Интересно, что частота излучения внутри импульсов медленно дрейфует, а сами всплески проявляются периодически, синхронно с орбитальным движением. Рентгеновские телескопы Swift и Einstein Probe также зарегистрировали переменное рентгеновское излучение от этой системы, меняющееся с тем же периодом.

Подобное поведение уже наблюдалось у нескольких других долгопериодических радиотранзиентов, таких как знаменитый объект AR Скорпиона. Однако у нового источника орбитальный период заметно короче – всего 1,37 часа, что приближается к теоретическому нижнему пределу для катаклизмических переменных. Это позволяет предположить, что перед нами – поляр или асинхронный поляр, то есть система с сильно намагниченным белым карликом.

Яркость радиоизлучения ASKAP J1745-5051 превышает типичные значения для большинства известных катаклизмических переменных в сотни раз. Такой мощный когерентный сигнал не может объясняться обычными процессами в атмосферах звезд. По мнению исследователей, источником служит электронный циклотронный мазер, работающий в релятивистской плазме. Эффект возникает при взаимодействии магнитных полей белого карлика и его менее массивного соседа – красного или бурого карлика.

Особую загадку представляют узкополосные частотные структуры внутри радиоимпульсов, напоминающие «полосы модуляции», которые ранее наблюдались только в декаметровом излучении системы Юпитер – Ио. Ученые полагают, что эти паттерны возникают при прохождении радиолуча через локальные сгустки плазмы, возможно, связанные с аккреционными потоками. Это первое обнаружение подобного явления за пределами Солнечной системы.

Открытие ASKAP J1745-5051 окончательно связывает как минимум часть долгопериодических радиотранзиентов с аккрецирующими двойными системами, содержащими белые карлики. Ранее высказывались гипотезы о медленно вращающихся магнитарах или других экзотических объектах. Теперь же наблюдения в оптическом, рентгеновском и радиодиапазонах однозначно указывают на сценарий с катаклизмической переменной.

Дальнейшее изучение этой системы, включая длительные фотометрические и спектрополяриметрические наблюдения, позволит уточнить свойства звезды-компаньона и механизмы генерации импульсного излучения. Планируются также синхронные наблюдения в разных диапазонах, которые помогут понять, как магнитное взаимодействие и аккреция порождают периодические всплески. Поиск новых подобных источников и их моделирование, вероятно, приведут к пересмотру наших представлений о финальных стадиях эволюции двойных звезд.