Таинственный радиосигнал из центра галактики может быть новым астрономическим объектом

Астрономы обнаружили странный радиоисточник, исходящий откуда-то из центра галактики Млечный Путь. Сигнал повторяется, казалось бы, случайным образом, и его нельзя точно отнести к какому-либо известному астрономическому объекту, что заставило ученых предположить, что это может быть что-то совершенно новое.

Сигнал был впервые обнаружен в данных, датируемых апрелем 2019 года, собранных в рамках исследования переменных и медленных переходных процессов (VAST), проведенного австралийским массивом телескопов ASKAP. Он сканирует небо в поисках приходящих и уходящих радиоисточников, которые могут быть связаны с такими объектами и явлениями, как пульсары, магнетары, сверхновые, всплески гамма-излучения и звездные вспышки.

Но новое обнаружение не соответствовало ни одному из них. Обозначенный ASKAP J173608.2-321635 и исходящий со стороны галактического центра, сигнал мерцает и гаснет через очевидно случайные интервалы. ASKAP зафиксировал его 17 раз менее чем за два года, и что бы это ни было, в нем есть причудливый набор функций.

«Самым странным свойством этого источника является то, что он сильно поляризован», — рассказал ведущий автор исследования Зитенг Ван. «Наш глаз не может различать свет с круговой поляризацией и неполяризованный свет, но ASKAP имеет эквивалент поляризованных солнцезащитных очков, чтобы отфильтровать его. Такие источники действительно редки, обычно мы находим только 10 из тысяч источников за одно наблюдение.»

«Кроме того, источник радиосигналов включается и выключается нерегулярно. Яркость этого источника может резко измениться, снизившись за один день, но иногда это может длиться несколько недель ».

Команда ученых продолжила первоначальные наблюдения, проверив источник с помощью телескопа Паркса в Австралии в апреле и июле 2020 года, но его нигде не было видно. В ноябре астрономы начали искать его с помощью MeerKAT в Южной Африке, проводя регулярные наблюдения каждые несколько недель, и 7 февраля 2021 года он наконец вернулся. Он также был получен в апреле с помощью Австралийского телескопа Compact Array (ATCA).

Но, пожалуй, наиболее интригующим было то, что источник не был обнаружен ранее. Ученые проверили архивные данные нескольких радиообзоров, в том числе Very Large Array (VLA) и ATCA, среди прочего, но до апреля 2019 года в этом месте ничего не было замечено. Точно так же ничего не было обнаружено в ближнем инфракрасном диапазоне или X- данных о лучах, которые, как ожидается, будут сопровождать радио для некоторых известных объектов.

Так что же это могло быть на самом деле? В нем много пересечений со многими типами известных объектов, но он не подходит идеально ни к одному профилю.

Может быть, это вспышки от звезды? Включение и выключение радиосигналов звездообразное, как и поляризованный сигнал. Но, как говорят ученые, радиосигнал этого источника слишком яркий, чтобы быть звездными вспышками, и они также будут видны в инфракрасном диапазоне.

Может быть это пульсар? Эти плотные объекты образуются после коллапса массивной звезды, и, когда они быстро вращаются, они посылают струи электромагнитных сигналов, в том числе радио, периодически освещающих Землю, как лучи маяка. Пульсар может объяснить прерывистый характер этого сигнала, поляризацию и переменную яркость, но пульсары, как правило, мигают с предсказуемым периодом времени в секунды или миллисекунды. Однако новый источник является случайным и может оставаться «включенным» неделями.

Может быть это магнетар? Это пульсары с чрезвычайно сильными магнитными полями, и их радиосигналы могут быть немного более случайными по времени. Они также являются главными подозреваемыми в еще одной космической загадке — быстрых радиовспышках (FRB). Однако известно, что магнетары в активном состоянии излучают рентгеновское излучение, которого здесь не обнаружено.

Наиболее близким совпадением могут быть загадочные сигналы, которые в настоящее время называются транзиентами радиоволн Галактического центра (GCRT). Как следует из названия, это кратковременные мигающие радиосигналы, которые исходят из центра Млечного Пути — все это отличительные черты нового обнаружения. Но опять же, все не так просто.

«GCRT все еще остаются загадкой. Они включаются и выключаются нерегулярно, они сильно поляризованы, и в них нет ничего рентгеновского или оптического. Поскольку источник находится близко к Галактическому центру, этим источником может быть новый GCRT. Однако временная шкала всплеска из нашего источника не согласуется с таковой для GCRT. И они обнаруживаются на более низких частотах. Но мы даже не знаем, все ли GCRT имеют общее происхождение» — говорят астрономы.

Может быть этот источник — единственный в своем роде, обнаруженный до сих пор, который может привести к совершенно новому классу астрономических объектов. Это мог быть пульсар со сверхдлинным периодом вращения, и это сильно отличало бы его от любого известного пульсара. Кажется, что лучше всего подходят GCRT, но это может быть просто потому, что астрономы очень мало знают о них.

В любом случае, необходимы дополнительные наблюдения. Исследователи говорят, что будущая работа будет включать поиск похожих сигналов вдали от Галактического центра, чтобы увидеть, связано ли местоположение загадочного сигнала с его природой или это просто совпадение.

Исследование было принято к публикации в Astrophysical Journal, но еще не прошло экспертную оценку. В настоящее время исследование доступно на сервере препринтов ArXiv.