Астрономы обнаружили чрезвычайно редкий объект, получивший обозначение CHIME J1634+44. Этот долгопериодический радиопереходный источник (LPT), прозванный «единорогом» за свою уникальность, бросает вызов существующим моделям нейтронных звезд, поскольку его вращение ускоряется, а не замедляется. Это первое подобное наблюдение для объектов данного класса.
Ключевая аномалия CHIME J1634+44 заключается в его поведении. Наблюдения показывают, что период вращения объекта со временем уменьшается, то есть он вращается всё быстрее. Это прямо противоречит стандартной модели эволюции компактных объектов, таких как нейтронные звезды, которые в процессе своего существования теряют энергию и неизбежно замедляют свое вращение.
Сигналы от объекта демонстрируют сложную периодичность. Радиовсплески повторяются с основным периодом в 14 минут (841 секунда). Однако был зафиксирован и второй, отчетливый период длительностью 70 минут (4206 секунд). Этот вторичный период ровно в пять раз длиннее основного, что добавляет загадочности в структуру сигнала.
Другой уникальной характеристикой является поляризация радиосигналов. Излучение от CHIME J1634+44 полностью циркулярно поляризовано, что означает, что радиоволны распространяются в виде «идеального вихря». Такой тип поляризации не встречается у других известных астрономических источников и указывает на то, что механизм генерации радиоволн у этого объекта принципиально отличается от всех ранее изученных.
Поскольку ускорение вращения одиночной звезды невозможно объяснить с точки зрения известной физики, ведущая гипотеза предполагает, что CHIME J1634+44 является частью бинарной системы с сокращающейся орбитой. В этой модели два объекта теряют энергию, сближаясь друг с другом, возможно, из-за гравитационного взаимодействия или излучения гравитационных волн.
Наблюдаемое «ускорение» на самом деле является иллюзией, вызванной сокращением орбитального периода системы. Подобное явление ранее наблюдалось в тесных системах с белыми карликами, но никогда прежде не было зафиксировано в системе с нейтронной звездой, где оно проявлялось бы в каждом радиовсплеске.
Исследование возглавляли ученые из обсерватории Грин-Бэнк (NSF GBO) Национального научного фонда США. Фэнцю Адам Дун, стипендиат Дженского в NSF GBO, подчеркнул важность использованных инструментов: «Телескоп Грин-Бэнк (GBT) имел решающее значение для этого исследования. Его чувствительность позволила нам обнаружить слабые импульсы объекта, а его большая антенна обеспечила разрешение, необходимое для изучения поляризации радиоволн. Это было крайне важно для понимания того, как генерируются радиоволны, и для раскрытия геометрии источника».
В обнаружении и изучении объекта участвовала целая сеть телескопов. Первичное обнаружение периодических всплесков и мониторинг вращения осуществил Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода (CHIME), расположенный в Радиоастрофизической обсерватории Доминион в Канаде.
Для получения данных высокого разрешения о поляризации и вращении был задействован телескоп Грин-Бэнк (GBT). Очень Большая Антенная Решетка (VLA) предоставила высокочастотные наблюдения и уточнила местоположение объекта. Система
Дополнительные наблюдения были проведены с помощью космической обсерватории имени Нила Герелса Свифт (NASA's Neil Gehrels Swift Observatory), которая искала рентгеновские аналоги радиоисточника, и европейской сети телескопов LOFAR (LOw Frequency ARray).
Открытие CHIME J1634+44 ставит под сомнение существующие теории о нейтронных звездах, белых карликах и физике переходных процессов. Оно значительно расширяет немногочисленную популяцию известных LPT и указывает на возможное существование множества подобных объектов, которые еще предстоит найти. Это открывает новые направления исследований в радиоастрономии для разгадки тайн вращающихся нейтронных звезд.
Изображение носит иллюстративный характер
Ключевая аномалия CHIME J1634+44 заключается в его поведении. Наблюдения показывают, что период вращения объекта со временем уменьшается, то есть он вращается всё быстрее. Это прямо противоречит стандартной модели эволюции компактных объектов, таких как нейтронные звезды, которые в процессе своего существования теряют энергию и неизбежно замедляют свое вращение.
Сигналы от объекта демонстрируют сложную периодичность. Радиовсплески повторяются с основным периодом в 14 минут (841 секунда). Однако был зафиксирован и второй, отчетливый период длительностью 70 минут (4206 секунд). Этот вторичный период ровно в пять раз длиннее основного, что добавляет загадочности в структуру сигнала.
Другой уникальной характеристикой является поляризация радиосигналов. Излучение от CHIME J1634+44 полностью циркулярно поляризовано, что означает, что радиоволны распространяются в виде «идеального вихря». Такой тип поляризации не встречается у других известных астрономических источников и указывает на то, что механизм генерации радиоволн у этого объекта принципиально отличается от всех ранее изученных.
Поскольку ускорение вращения одиночной звезды невозможно объяснить с точки зрения известной физики, ведущая гипотеза предполагает, что CHIME J1634+44 является частью бинарной системы с сокращающейся орбитой. В этой модели два объекта теряют энергию, сближаясь друг с другом, возможно, из-за гравитационного взаимодействия или излучения гравитационных волн.
Наблюдаемое «ускорение» на самом деле является иллюзией, вызванной сокращением орбитального периода системы. Подобное явление ранее наблюдалось в тесных системах с белыми карликами, но никогда прежде не было зафиксировано в системе с нейтронной звездой, где оно проявлялось бы в каждом радиовсплеске.
Исследование возглавляли ученые из обсерватории Грин-Бэнк (NSF GBO) Национального научного фонда США. Фэнцю Адам Дун, стипендиат Дженского в NSF GBO, подчеркнул важность использованных инструментов: «Телескоп Грин-Бэнк (GBT) имел решающее значение для этого исследования. Его чувствительность позволила нам обнаружить слабые импульсы объекта, а его большая антенна обеспечила разрешение, необходимое для изучения поляризации радиоволн. Это было крайне важно для понимания того, как генерируются радиоволны, и для раскрытия геометрии источника».
В обнаружении и изучении объекта участвовала целая сеть телескопов. Первичное обнаружение периодических всплесков и мониторинг вращения осуществил Канадский эксперимент по картированию интенсивности водорода (CHIME), расположенный в Радиоастрофизической обсерватории Доминион в Канаде.
Для получения данных высокого разрешения о поляризации и вращении был задействован телескоп Грин-Бэнк (GBT). Очень Большая Антенная Решетка (VLA) предоставила высокочастотные наблюдения и уточнила местоположение объекта. Система
realfast на VLA позволила скорректировать искажения сигнала, вызванные межзвездной средой. Дополнительные наблюдения были проведены с помощью космической обсерватории имени Нила Герелса Свифт (NASA's Neil Gehrels Swift Observatory), которая искала рентгеновские аналоги радиоисточника, и европейской сети телескопов LOFAR (LOw Frequency ARray).
Открытие CHIME J1634+44 ставит под сомнение существующие теории о нейтронных звездах, белых карликах и физике переходных процессов. Оно значительно расширяет немногочисленную популяцию известных LPT и указывает на возможное существование множества подобных объектов, которые еще предстоит найти. Это открывает новые направления исследований в радиоастрономии для разгадки тайн вращающихся нейтронных звезд.
