Международная команда астрономов открыла новый класс радиоизлучающих небесных объектов, который может изменить наши представления о долгопериодических радиопереходных процессах. В исследовании, опубликованном на arXiv, команда описывает CHIME J1634+44 — весьма необычный источник, обнаруженный в ходе исследования пульсаров CHIME/FRB.
Что отличает этот объект?
- необычно длинный период вращения;
- редкая круговая поляризация;
- признаки ускоряющегося вращения — комбинация, ранее не наблюдавшаяся у долгопериодических переходных процессов (LPT).
Сигнал с периодом в 841 секунду и уникальной структурой импульсов
Объект CHIME J1634+44 демонстрирует удивительно медленный период вращения — 841 секунда, что делает его одним из самых медленно вращающихся радиоизлучателей, когда-либо обнаруженных. Более того, у него выявлена вторичная периодичность в 4 206 секунд, которая, по мнению исследователей, может быть связана с бинарным взаимодействием — возможно, это указывает на гравитационную или материальную связь с сопутствующим объектом.
С момента первоначального обнаружения в октябре 2022 года источник наблюдался в периоды реактивации, всего было зафиксировано 89 уникальных всплесков за 4,5 года.
Особенно примечательным является постоянное излучение полностью поляризованных радиовсплесков, что редко встречается у таких долгопериодических излучателей. Эти характеристики позволяют предположить, что CHIME J1634+44 — это не просто медленно вращающийся пульсар, а нечто более экзотическое. Это может быть магнитный белый карлик, магнетар или совершенно новый класс небесных объектов.
Открытие, основанное на высокоточном мониторинге неба
Обнаружение CHIME J1634+44 стало возможным благодаря исследованию одиночных импульсов пульсаров CHIME/FRB, которое использует усовершенствованный алгоритм запуска, предназначенный для выделения сигналов в Млечном Пути на основе дисперсионных мер (DM).
Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода (CHIME) сыграл важную роль в выявлении широкого спектра переходных радиоявлений — от быстрых радиовсплесков (FRB) до более медленно меняющихся излучателей, подобных этому. Его способность отслеживать большие участки неба с высокой чувствительностью и временным разрешением делает его идеальным для обнаружения этих неуловимых низкочастотных сигналов.
Ускорение вращения указывает на действие мощных сил
Ещё одной необычной чертой CHIME J1634+44 является его ускоряющееся вращение с отрицательной производной периода около −9,03 секунды в секунду. Это ускорение неожиданно, поскольку большинство известных нейтронных звёзд или пульсаров обычно демонстрируют замедление вращения из-за потери энергии через излучение или ветры. Наблюдаемое ускорение может указывать на аккрецию вещества от звезды-компаньона или, возможно, на приток энергии через гравитационные волны.
Этот результат имеет далеко идущие последствия. Если он будет подтверждён, CHIME J1634+44 станет первым известным LPT, демонстрирующим такое поведение вращения, что поставит под сомнение существующие теоретические модели. Это также открывает возможности для изучения того, как передаётся угловой момент в экстремальных астрофизических системах, где традиционные механизмы пульсаров могут не применяться.
Ключ к разгадке тайны долгопериодических переходных процессов
Долгопериодические переходные процессы остаются одним из наименее изученных классов радиоисточников. Их происхождение, механизмы излучения и пути эволюции до сих пор во многом гипотетичны. CHIME J1634+44 с его уникальным набором свойств может стать ключом к пониманию этой загадочной группы.
В статье команда подчёркивает научный потенциал объекта: «CHIME J1634+44 послужит важной испытательной площадкой для теорий излучения LPT и будет уникальным среди множества известных излучателей переходных источников», — заключают учёные.
Его необычные свойства — особенно сочетание долгопериодичности, ускорения вращения и круговой поляризации — отличают его от известных популяций нейтронных звёзд и магнетаров. Если текущие и будущие наблюдения смогут подтвердить механизмы, лежащие в основе его излучения, это может помочь астрофизикам провести различие между конкурирующими моделями происхождения LPT и даже вдохновить на создание новых теоретических рамок.