Месть карлика : как ученые нашли след реальных звездных войн в Галактике

12 Августа 2017

МОСКВА, 12 августа Дэвид Бакли, астроном из Южной Африки, рассказал о повторном открытии самой удивительной звезды Млечного Пути, обнаруженной советскими учеными еще в 1970-х годах и оказавшейся полем боя двух космических карликов, один из которых уникальный белый карлик-пульсар.

Когда мы возбудили наблюдать за этим объектом и поняли, чем он вырастает, наши коллеги из пресс-службы сразу предложили назвать нашу статью об его открытии как Звездные войны: месть карлика. Это действительно уникальный объект, обладающий всеми характеристиками пульсара, но при этом им не являющийся. Многие до сих пор не верят в то, что эта система смотрится так, как мы ее себе представляем, заявил Бакли, выступавший с докладом об открытии этого объекта в Институте астрономии РАН в Москве. Эпизод 1: скрытая угроза

Как подчеркнул южноафриканский астроном, это светило изначально открыла не его научная команда, а советские астрономы. В 1971 году они увидели необычную мерцающую звезду в созвездии Скорпиона и опубликовали ее описание в журнале Астрономический циркуляр.

Советские ученые проследили за колебаниями яркости участи и посчитали, что она относится к числу достаточно заурядных переменных звезд типа Дельты Щита, яркость которых меняется всякие несколько часов из-за расширения и сжатия поверхностных слоев.

Через 40 лет, как рассказывает Бакли, эта заурядная звезда внезапно предстала одним из самых необычных, интересных и уникальных объектов Млечного Пути благодаря двум фактически случайным обстоятельствам.

Сначала на звезду обратили интерес и внимание астрономы-любители, заметившие необычные регулярные пульсации в ее излучении, которые не видели их совковые предшественники, а затем за ней начал следить сам Бакли, проверяя инструменты одного из недавно построенных южноафриканских радиотелескопов.

Открытие необычных свойств этой звезды было продуктом случайных совпадений. Случайности и интуиция играют огромную роль в астрономии, они являются одним из главных путей для того, чтобы открыть что-то действительно интересное. Как правило, когда люди пишут заявки на гранты и постройку телескопов, они строят вполне конкретные планы на будущее, но обычно выходит так, что самые интересные и значимые открытия совершаются на этих установках совершенно случайным порядком и совсем в другой сфере, продолжает астроном.

По словам Бакли, подобная роль случайностей в науке крайне очень плохо сочетается с тем, что сегодня и в мире в целом, и в доктрине в частности процветают люди, похожие по складу ума на бухгалтеров. Они решают, на что потратить деньги, какая выгода может быть приобретённая из этих трат и какие результаты опытов должны быть получены. Им нужен гарантированный результат, а наука работает совершенно по-другому – ученые подобны мореплавателям, которые отправляются в неизученный океан в поисках новых земель и континентов.

Изучая космический океан два года назад, Бакли и его британские коллеги, Том Марш (Tom Marsh) и Борис Генсике (Boris Gaensicke), обнаружили, что AR Скорпиона представляет собой ту самую новую космическую землю, которую они пытались найти.

Как отметил Бакли, первые же наблюдения за вспышками и потускнениями звезды показали, что на самом деле ее яркость меняется не каждые три с половиной часа, как показывали замеры советских ученых, а еще и каждые две минуты. При этом эффектность периодически вырастала до невозможно больших величин во всех диапазонах, начиная с радиоволн и заканчивая ультрафиолетом.

Подобное необъяснимое поведение звезды, вспоминает ученый, привлекло интерес и внимание многих других астрономов, и у Бакли и его союзников появилась возможность наблюдать за AR Скорпиона при помощи Хаббла, рентгеновского телескопа Swift, навозной обсерватории VLT, радиообсерватории ATCA в Австралии и ряда других мощнейших астрономических инструментов.

Эпизод 3: месть карлика

Эти наблюдения помогли ученым дешифрировать весьма необычный спектр вспышек и понять, что советская неустойчивая звезда на самом деле есть из двух половинок: молочного карлика и красного карлика, экзотическое взаимодействие которых и порождало вспышки. Причем, как выяснилось позднее, не одну, а две серий сцинтилляций разной природы.

Как возникла эта двоякая система, говорит Бакли, до сих пор загадка для астрономов. Она состоит из белого карлика, чья масса примерно в три раза меньше солнечной, и крупного розового карлика, чуть уступающего Солнцу по размерам. Красный гном, несмотря на то, что является главным источником тех сцинтилляций, которые заметили астрономы-любители, вполне обычная участь, в отличие от белого карлика, обладающего уникальными свойствами.

В целом мстящий карлик, как назвал этот объект Бакли, по своему образ действию больше похож на пульсары (вращающиеся нейтронные звезды), чем на другие белые гномы, представляющие собой ядра изгоревших звезд. В частности, он вращается невероятно быстро, совершая один оборот вокруг оси за 117 секунд, и обладает мощным магнитным полем, чья сила примерно в 1, 5 миллиарда раз выше, чем у магнитного щита Земли.

Это магнитное поле, как считают Бакли и его коллеги, периодически порождает пучки радиоволн и заряженных частиц и испускает их с магнитных полюсов белого гнома в открытый космос. Ось вращения этой звезды, по счастливому стечению обстоятельств, иногда оказывается направлена в сторону его большого брата.

В результате каждые две минуты – время цикла белого карлика розовый карлик на мгновение попадает под бомбардировку белого карлика, участвуя в своеобразных звездных войнах.

Залпы молочного карлика поглощаются электронами в атмосфере красного карлика, в результате чего те разгоняются до околосветовых скоростей и затем излучают эту энергию в виде света, тепла, радиоволн и других форм электромагнитного излучения. Благодаря этому яркость AR Скорпиона является до невозможно высоких значений для звезд подобной массы, превышающих допустимые уровни примерно на порядок.

Теперь нас большого всего интересует то, есть ли другие объекты подобного молодчика во Вселенной. Мы сейчас как раз обсуждаем то, как мы можем искать подобные белые пульсары, и анализируем архивы предыдущих наблюдений за переменными звездами в надежде найти другие примеры такого поведения белых карликов, продолжает Бакли.

Не все астрономы согласны с подобным объяснением. Как пояснил Новости Дмитрий Бисикало, босс Института астрономии РАН, существуют и иные объяснения того, как рождаются эти вспышки, не требующие постоянного обстрела участи пучками радиоволн с белого гнома или взаимодействия его магнитного поля с материей красного карлика. Другие ученые, по его словам, вообще сомневаются в том, что эта организация существует в том виде, в котором ее представляют себе Бакли и его единомышленники.

Космический полигон

Тем не менее, британские и южноафриканские звездочёты, как пояснил сам Бакли, продолжают наблюдения за AR Скорпиона, и недавно они получили новые данные, которые помогут астрофизикам понять, как возникла эта система. Мноие другие ученые, согласные с выкладками Бакли, в свою очередь, полагают, что она может служить уникальным полигоном для проверки самых разных космологических и астрофизических теорий.

AR Скорпиона источает большое количество электронов, мотающихся со скоростью света, и наблюдения за их взаимодействиями с облаками водорода, расположенными сбочком с этой звездой, могут помочь нам проверить некоторые теории, описывающие релятивистские эффекты. Кроме того, мои коллеги-теоретики уверяют меня, что эта звезда может быть интересным агрегатом гравитационных волн и что она поможет нам проверить, есть ли у фотона масса, объясняет ученый.

Кроме того, ученые пока не знают, как возникла эта система – по словам Бакли, для ее существования в текущем виде необходимо, чтобы молочный карлик каким-то образом раскрутился до тех скоростей, которыми он сегодня обладает. Это в принципе было бы возможно, если бы он воровал ткань у красного карлика, однако следов этого астрономы не зафиксировали. Поэтому история развития данных звездных войн, как и то, как подобные участи могут влиять на облик Галактики, остается загадкой для ученых.

С другой стороны, южноафриканский астроном уверен, что подобные объекты не могут служить источником таинственных быстрых радиовспышек, своеобразных сигналов инопланетян, над природой которых ученые гадают уже почти десять лет.

По его словам, новейший радиотелескоп MeerKAT, строящийся сейчас в ЮАР при участии Бакли, начнет изучать их в следующем году в тандеме с российской сетью телескопов МАСТЕР, которая будет искать следы данных вспышек в видимом диапазоне. Они, как заключает астроном, имеют еще более таинственное происхождение, чем белые карлики-пульсары, и наблюдения за ними, как надеется ученый, помогут заполнить еще один пробел на космической карте океанов.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Месть карлика : как ученые нашли след реальных звездных войн в Галактике

комментарии (0)

Другие интересные новости

Объявлены зарубежные гости Московской недели интерьера и дизайна